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基本信息
- 作品名稱：
- 利用微藻固定CO2的技術(shù)研究
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
微藻作為光能自養(yǎng)微生物，在生長(zhǎng)過(guò)程中需要從環(huán)境中攝取大量CO2作為碳源，利用光能完成自身的生長(zhǎng)繁殖。因此，利用規(guī)?；囵B(yǎng)的微藻來(lái)處理工業(yè)廢氣可以有效減少CO2的排放，同時(shí)促進(jìn)微藻的生長(zhǎng)。
該技術(shù)利用光合作用固定CO2，完全與環(huán)境相和諧，同時(shí)以光能作為能源，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染，最終得到的藻細(xì)胞還可以用來(lái)加工生物產(chǎn)品，同現(xiàn)有的CO2固定技術(shù)相比優(yōu)勢(shì)明顯。- 詳細(xì)介紹：
近些年來(lái)，針對(duì)最主要溫室氣體——CO2的減排，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)達(dá)成了廣泛共識(shí)。
我國(guó)在2008年成為世界二氧化碳排放量最大的國(guó)家，2009年我國(guó)的能源消耗又增加了6.3%，二氧化碳排放量也相應(yīng)增加，因此我國(guó)政府在溫室氣體減排方面面臨前所未有的國(guó)際壓力，可持續(xù)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。因此，無(wú)論是出于對(duì)環(huán)境問(wèn)題的考慮還是對(duì)我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的考慮，我們都應(yīng)當(dāng)著力發(fā)展更高效的CO2減排技術(shù)，對(duì)CO2進(jìn)行固定并加以利用，為全人類造福，也為我國(guó)未來(lái)贏得更大的發(fā)展空間。
近年來(lái)國(guó)內(nèi)外針對(duì)CO2固定技術(shù)進(jìn)行了大量研究,可以將現(xiàn)有的技術(shù)手段分為物理封存與化學(xué)吸收兩大類。
物理封存主要是深海注射與地質(zhì)封存，該方法雖然容易實(shí)現(xiàn)但卻只能將危機(jī)向后推延，無(wú)法真正解決問(wèn)題。被封存的CO2可能隨著時(shí)間的推移逐漸釋放到大氣中，還可能在地下與礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)影響地質(zhì)結(jié)構(gòu)甚至影響地下生物群落，造成無(wú)法預(yù)知的隱患。
化學(xué)方法目前應(yīng)用較廣泛，但是卻存在一些共性的技術(shù)缺陷。主要表現(xiàn)在需要高濃度的CO2、壓縮氣體的傳輸成本較高、以及能耗較高等。此外，化學(xué)固定手段如果處理不當(dāng)還可能造成環(huán)境的二次污染。
近年來(lái)，CO2生物固定技術(shù)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。在自然界中，光合作用對(duì)CO2的利用是地球上CO2固定的最主要形式，在碳循環(huán)中起決定作用。因此，利用生物方法固定CO2既與環(huán)境相和諧，又可以通過(guò)光合作用來(lái)生產(chǎn)多種產(chǎn)品。生物方法對(duì)CO2的固定可以分為綠色植物與光合微生物兩類，由于綠色植物單位面積的種植量較低而且生長(zhǎng)緩慢，因此尚不具備工業(yè)化潛力。而以微藻為主的光合微生物則表現(xiàn)出了明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：①微藻的生長(zhǎng)速率和培養(yǎng)密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他綠色植物；②微藻CO2固定技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)碳元素完整的循環(huán)；③微藻通過(guò)光合作用固定CO2的同時(shí)能夠生產(chǎn)出許多生物產(chǎn)品，這些產(chǎn)品存在于菌體中或培養(yǎng)液中，依靠現(xiàn)有的技術(shù)就能夠加以利用，經(jīng)濟(jì)效益明顯；④比起化學(xué)固定方法，微藻CO2固定技術(shù)不需要吸附劑、大的反應(yīng)器，也不存在解吸工序，因此能耗和成本更低；⑤CO2的生物固定技術(shù)可以同生物燃料、廢水處理等其他工業(yè)應(yīng)用相結(jié)合，帶來(lái)更高的效益。因此，微藻CO2固定技術(shù)以其環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、高效、符合自然界循環(huán)特點(diǎn)等優(yōu)勢(shì)有著高度的工業(yè)化潛力。
本課題從微藻的高密度培養(yǎng)入手，確定了適宜的藻種培養(yǎng)條件，研究了藻種對(duì)不同環(huán)境的耐受性，提高其對(duì)CO2的固定效率，為該技術(shù)提供新思路，同時(shí)為其規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。- 獲獎(jiǎng)情況：
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 三等獎(jiǎng)
無(wú)
