PDF《甲醇汽车又到？ 乙醇汽油已来,》

能源化工

2019 年4月1日星期一 主编 / 张思玮 编辑 / 王剑 校对 / 王心怡 Tel: (010)

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7 乙醇汽油已来, 甲醇汽车又到?

本报记者 张晶晶 速览 工业微藻能够将阳光和烟道气直 接转化为生物柴油,被认为是应对全 球气候变暖的重要举措之一.然而烟 道气中高浓度的 CO2 及其导致的酸性 培养条件, 往往抑制了微藻的生长, 因 此提高 CO2 耐受性是设计与构建超级 光合固碳细胞工厂的关键瓶颈之一. 近期,中国科学院青岛生物能源与过 程研究所单细胞中心通过逆转进化时 针的研究思路,率先阐明了工业微藻 应对高浓度 CO2 的机制,并开发出高 CO2 耐受的工业产油微藻细胞工厂. 该成果于3月21 日在线发表于.青岛能源所单细胞中心魏力等研 究人员,提出其利用和耐受 CO2 均与 碳浓缩机制有关的科学假设.首先, 运 用系统生物学思路,结合亚细胞定位 等研究手段,挖掘到与高 CO2 应激相 关的一个关键靶点,即位于细胞质内 的一个特殊的碳酸酐酶 (Carbonic an- hydrase;

CA2) . 与CO2 浓度为 5% 培养 下相比, CA2 在极低 CO2 浓度下被特 异性地激活, 因此是 CCM 系统感受与 应对环境中 CO2 浓度的关键基因. 实验证明,在CO2 浓度为 5% 下, 靶向敲低 CA2 基因的工程微拟球藻 株,其生物质产量能提高超过 30%, 而 且含油量不受影响. 这一优良性状在多 种类型的光培养设施和多种空间尺度 的培养规模下均能展现, 而且具有相应 的遗传稳定性. 进一步研究发现, CA2 的敲低, 显 著改善了胞内 pH 值微环境, 从而缓解 了胞外高浓度氢离子对于细胞的毒害 作用, 最终维持了生物量的增长.有趣 的是, 工程藻株的生长优势只在烟道气 培养条件下展现,若在空气浓度 CO2 下, 工程藻株则丧失了生长优势. 因此, 该研究不仅证明工业微藻 CO2 含量适 应性可以理性调控, 而且发明了一种原 创的工程藻株生态控制策略. 相关论文信息:木质纤维素作为一种可再生碳资 源, 将其转化为运输用液体燃料对保证 我国能源安全和我国的二氧化碳减排 均非常重要. 近日,中国科学院大连化学物理研 究所航天催化与新材料研究室研究员李 宁、 中科院院士张涛团队, 与大连化物所 生物能源研究部研究员路芳团队、天津 大学化工学院教授邹吉军团队合作, 在 长期从事生物质转化研究基础上,首次 报道了将纤维素两步法转化为高密度液 体燃料.相关工作发表在 《焦耳》 上. 在该工作中,科研人员首次报道 了一种将不可食用的纤维素转化为 高密度航空煤油的方法: 首先, 采用 氢解反应高选择性地将纤维素转化 为2,5- 己二酮, 并通过反应分离的方 法,最终获得 71.4%的2,5- 己二酮分 离碳收率;

随后, 采用一个双床层催化 系统通过羟醛缩合 - 加氢 - 加氢脱 氧反应, 将2,5- 己二酮转化为具有支 链结构的 C12 和C18 的多环烷烃燃料, 碳收率为 74.6%.该过程获得的多环 烷烃具有高密度 (0.88g/mL) 和低冰点 (225K) 的特性.在实际应用中, 该产 物可作为高密度先进航空燃料单独使 用;

亦可以作为燃料添加剂, 提高航空 煤油的体积热值. 相关论文信息:木质纤维素变身航空燃料 高CO2 耐受工业产油微藻诞生 地热能, 一种来自地球深处的可再 生能源, 虽然 小众 但其发展潜力却备 受期待.经过多年研究, 地热能开采技术 不断取得突破, 干热岩、 增强型地热系统、 超临界流体等非常规地热技术逐渐走入 大众视野, 吸引投资者的目光. 不久前,美国大型研究机构 R&