從中科院成都生物所獲悉,該院趙海研究員率領(lǐng)的團隊,通過對水面植物浮萍的高淀粉品系篩選、淀粉積累機制破解等,已初步形成了浮萍能源轉(zhuǎn)化及規(guī)模化培養(yǎng)、廢水處理體系。未來,利用浮萍來替代石油能源將不再是夢想,其多項成果已在《生物燃料技術(shù)》等國際知名刊物發(fā)表。
生物液體燃料是目前唯一適合于現(xiàn)有發(fā)動機系統(tǒng)的石油替代能源,也是發(fā)達國家新能源科研重點。浮萍作為生長最快的最小開花植物,其利用廢水生長并產(chǎn)生高品質(zhì)生物質(zhì)原料的特性,以及將污染治理與生物能源有機結(jié)合的優(yōu)勢,正為科學家們所重視。
在科技部支撐項目支持下,趙海團隊通過與美國羅格斯大學、四川大學、成都固生科技發(fā)展有限公司等合作,先后篩選獲得了7株高淀粉浮萍品系、建立了穩(wěn)定培養(yǎng)體系,首次闡明了浮萍的快速積累機制、分析出浮萍木質(zhì)素含量低而黃酮類成分含量高的原因,有力證明了浮萍是一種高品質(zhì)的能源植物——具有淀粉積累快、淀粉產(chǎn)量高、木質(zhì)素含量低三大優(yōu)良特性。
在云南昆明和四川威遠建立的試驗基地中,實驗團隊已實現(xiàn)了在大田條件下浮萍淀粉含量最高可達52.9%;利用浮萍系統(tǒng)處理被污染的滇池水及生活廢水,淀粉含量到達40%以上,達到國家一級排放標準,實現(xiàn)每畝水面浮萍淀粉產(chǎn)量達800公斤以上,浮萍生物量積累達3噸/畝年。目前,團隊已初步研發(fā)出以浮萍為原料的生物液體燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)體系,燃料乙醇和丁醇的技術(shù)指標已處于國際領(lǐng)先水平;通過對浮萍的淀粉結(jié)構(gòu)類型、糊化特性、預處理技術(shù)以及乙醇、丁醇發(fā)酵菌種與發(fā)酵技術(shù)進行系統(tǒng)研究,實現(xiàn)了以高淀粉浮萍為原料,乙醇濃度可達7%以上、發(fā)酵效率達90%,丁醇發(fā)酵濃度達每升11.65克,總?cè)軇┻_每升18.65克,為將浮萍作為原料轉(zhuǎn)化生物液體燃料奠定了重要科學基礎。