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能源微藻采收技術研究進展

2013-10-11 02:49:46張海陽匡亞莉
化工進展 2013年9期

張海陽,匡亞莉,林 喆

(中國礦業大學化工學院,江蘇 徐州 221008)

隨著化石能源的日益枯竭和環境污染等問題,尋找清潔、可再生的新能源是當今能源亟需解決的問題。微藻作為一種可再生的生物質能源,具有生長周期短、油脂含量高(15%~80%)等優點[1]。由于其生產成本過高,尤其是采收環節,占整個能源微藻加工過程的20%~30%[2-3],所以能源微藻作為生物質能源一直沒有得到推廣利用。微藻細胞個體小(2~40μm),濃度低(0.5~2 g/L)[4],細胞易損傷而破裂,且細胞穩定懸浮于培養液中[5],給采收帶來很大的挑戰[6]。因此,尋求低成本、高效率的微藻細胞采收途徑是微藻產業化亟需解決的問題之一。目前,微藻采收的方法主要有離心、過濾、絮凝、氣浮等[7-8]。同時,微藻采收受藻細胞自身特征(大小、密度等)的影響[7],因此根據不同的細胞特征選擇適合的的采收方法也是降低采收成本的有效途徑。本文結合近幾年國內、外在微藻采收方面研究的相關報道,綜述能源微藻傳統采收方法和新興采收技術;在此基礎上,指出能源微藻采收過程中存在的問題,并對能源微藻采收未來的研究方向作出了展望,以期為能源微藻早日實現產業化盡一份綿薄之力。

1 傳統采收方法

1.1 絮凝

微藻細胞由于表面帶負電荷,細胞間相互排斥而穩定懸浮于培養液中,并且個體小、濃度低,直接采用離心、過濾等采收方法,效率低、能耗高。因此,在采用傳統的采收過程中加入絮凝劑,使微藻細胞絮凝而形成小的聚集體,可提高沉降、離心、過濾、氣浮等方法的采收效果。……

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