捕食二氧化碳,微藻變“碳”為寶

為了實現二氧化碳資源化利用,實現碳中和的目標,在距離內蒙古鄂爾多斯市200多公里外的鄂托克旗產業園內,研究人員正在培養一種國家地理標誌農產品——鄂托克旗螺旋藻。這種藻類雖然微小,但它卻能捕食煙氣中的二氧化碳,並將其轉化為蛋白質、碳水化合物、油脂和色素等高附加值產品,成為實現固碳減排的“妙招”。

捕食二氧化碳,微藻變“碳”為寶

鄂托克旗螺旋藻

研究人員透過誘變馴化改良微藻細胞,從大約50萬個微藻細胞中篩選出5000個,再根據固碳生長速率等篩選出5個細胞,最後得到遺傳穩定性最好的1個固碳藻種。據介紹,其改良目的是為了提高關鍵固碳酶——Rubisco酶等在煙氣高濃度二氧化碳條件下的催化反應活性。

捕食二氧化碳,微藻變“碳”為寶

鄂托克旗螺旋藻養殖場

為了加速與二氧化碳的反應效率,專案團隊研製了一種三層交錯式變孔編織網曝氣器,曝氣器由三層曝氣結構組成,內部兩層分別由一層徑向編織和一層周向編織的孔網交錯而成,最外面是一層微米級孔徑的曝氣網。其效果在於,二氧化碳氣體首先經過內部兩層孔網的兩次剪下形成初始氣泡,再經過最外層孔徑切割形成更小的氣泡,分層剪下能夠縮短氣泡生成時間和生成直徑,進而提高二氧化碳氣泡與螺旋藻迴圈液中碳酸鈉的反應速率。

據瞭解,微藻固定二氧化碳可達每年萬噸級,固碳微藻相關產品經濟產值超2億元。目前,該專案成果已在山東、江蘇、廣西、海南等地區進行產業化推廣。