[发明专利]一种新型微藻生长促进剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种微藻，具体地说，涉及一种新型微藻生长促进剂，属于生物柴油技术领域。

背景技术

今天，面对全球性的资源、能源、生态环境，以及气候恶化问题，人类社会如何可持续发展，已经成为全社会关心的突出问题。以石油为例，2009年全球原油产量35.25亿吨，比2008年的36.41亿吨下降了3.2%。中国石油规划设计院曹湘洪总工程师撰文指出：世界石油生产峯期即将来临，后石油时代就在眼前。在我国，2010年石油表观消费量已达到4.49亿吨，比2009年增长了12.3%；其中进口量2.39亿吨，增长17.5%，对外依存度已超过55%。由此可见，石油供需矛盾将越来越突出。

面对石油供需和石油对外依赖度增强两大矛盾，十二五规划提出了发展新能源的战略目标和规划。十二五期间863项目把生物质资源替代化石资源作为一个工作目标重点：以非粮原料（如微藻）为基础的新能源研发即生物柴油成为了一个新的发展方向。

生物柴油的现状：

生物柴油近年的世界产量已接近2400万吨，欧洲和美国市场是亚洲地区生物柴油出口的主要市场，且需求将继续增长。作为生物柴油在交通领域应用：清洁燃料型汽车，大多数欧洲国家开始尝试生物柴油。按照欧盟的减排要求，欧盟目前的传统燃料中将加入5%的生物柴油，预计这一混合比例将于2020年提高到10%。由于在欧洲市场出售的汽车中50%使用的是节能型柴油，投资者已投入数十亿美元资金用于生物柴油项目的启动。

生物柴油目前其主要来源是大豆及玉米。随着需求的增长，大豆和玉米的价格也不断攀升。而人类和动物需要它们作为食物，为了满足两方面的需要，人类可能需要几乎所有的耕地来种植大豆和玉米。在可预见的将来，生物柴油的需求很大，将会超越食品业。有约30％的生物柴油将以棕榈油为原料，但是大量栽培棕榈供能源需求将会破坏雨林。

生物柴油的新方向:

利用微藻提取生物柴油的研究在全球已经成为一个新的趋势。水藻由简单的水生有机体组成，通过光合作用储存光能，生产植物油。而植物油可被转化成“生物柴油”。

微藻有几个重要的优点是许多其他植物不具备的：可被种植在任何地方，且能迅速繁殖，更难能可贵的是几乎不需要特别的养分，需要的只是阳光、水和二氧化碳。它们不像其他植物那样，需要占用很大面积才能生长，而是可在立体空间里生长，因此能非常迅速地吸收营养。在美国，如果把所有石油类交通燃料换成生物柴油的话，每年需要1400亿加仑(1加仑≈4.55升)的生物柴油。如果全部用大豆来提炼生物柴油，就需要30亿英亩(1英亩≈6.07亩)肥沃的土地来种植大豆；用油菜籽也得需要10亿英亩的土地。整个美国只有4.34亿英亩农田，而且还需要种植粮食。而水藻只需9500万英亩的土地就能满足需要。

从含油微藻中提取出脂质体，或叫微藻油，是本世纪“冒”出来的新概念和新技术。已经发现和培育出来的富油微藻，其脂质体含量可达50%以上（基于干基重量），远高于植物种籽的含油量。微藻油的成分接近于其他植物油。微藻可在淡水、海水，甚至污水中生长，吃掉CO2或其他有机碳源，转化成微藻油。

微藻油技术工程化的主要障碍有两个：提高富油微藻的产率，以及微藻油的萃取分离。从产业化成本角度计算，目前的微藻油培植环节占用了90%以上的成本，微藻油的萃取（脱水，加工）占用10%以下的成本。

微藻柴油作为生物柴油的最新发展趋势，目前在欧美国家得到了大力发展和扶植。成本因素成为了该技术产业化的最主要的障碍，其中微藻的培植生产成本占据了其中90%的比例。本项目针对微藻的培植成本过高因素，另辟蹊径，以单细胞植物激素为主要刺激手段，提高单体微藻细胞的含油量，从而达到降低藻油成本的目的。此类产品将对促进微藻生物柴油的产业化发展起到积极作用。

微藻制油的原理其实就是利用光合作用，将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素，再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂，然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外，进行提炼加工从而生产出生物柴油。

微藻生长促进剂是以通过植物激素刺激为手段，在不破坏微藻生产生态平衡的前提下，增加富油微藻的甘油三酯量。

微藻柴油作为生物柴油的最新发展趋势，目前在欧美国家得到了大力发展和扶植。