[发明专利]一种岩溶碳汇资源化利用的方法

说明书

本发明公开了一种岩溶碳汇资源化利用的方法，属于岩溶碳汇资源化利用技术领域。所述岩溶碳汇资源化利用的方法，包括如下步骤：步骤1：岩溶区微藻的筛选；步骤2：微藻产油性能评估；步骤3：岩溶碳汇的转化；步骤4：油脂的收集利用。本发明以岩溶区筛选的产油微藻为生物材料，利用岩溶作用产生的富含高浓度无机碳的岩溶水培养微藻，通过藻类光合作用将岩溶作用固定的大气CO₂转化为具有经济效益的生物柴油，从而实现岩溶碳汇基础理论研究向资源化利用的重大突破。

技术领域

本发明涉及一种岩溶碳汇资源化利用的方法，属于岩溶碳汇资源化利用技术领域。

背景技术

岩溶作用是发生在开放系统中的一种三相不平衡过程。以全球为尺度，岩溶作用是全球碳、水、钙循环的一部分，通过岩石圈、水圈、大气圈耦连三者。当碳酸盐岩发生溶蚀时，岩溶表现为碳汇效应：碳酸盐岩是地球上最大的碳库，占全球总碳量的99.55％，分别是海洋和陆地植被总碳量的1694和1.1×10⁶倍。现代岩溶学研究表明，岩溶作用积极参与全球碳循环。在全球范围内碳酸盐岩面积为2.2×10⁷km²，约占陆地面积的15％。我国是岩溶大国，其面积约3.44×10⁶km²，约占国土面积的1/3。通过国际地质对比计划(International Geological Correlation Programmes，IGCP)研究表明，全球和我国每年因碳酸盐岩溶蚀回收大气CO₂的量分别为2.2×10⁸-6.08×10⁸吨和1.77×10⁷吨。携带大量无机碳的岩溶水对水生微藻的生长具有显著的促进作用。在岩溶水环境下，单生卵囊藻利用HCO₃^-的能力比非岩溶水环境高4.78倍。因此，岩溶水为微藻的生长创造良好的环境。然而多年来关于岩溶碳循环的研究仅限于基础理论方面，在岩溶碳汇资源化利用方面缺少突破。

国外利用微藻制备生物柴油的研究较早，其中规模较大的研究是1978-1996年由美国能源部资助的“Aquatic Species Program(ASP)”项目，最近美国能源部又资助了一项名为“Biomass Program”的项目，该项目19％的资金用于藻类生物柴油开发。日本政府也资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目，该项目共投资约25亿美元，筛选出多株耐受高CO₂浓度、生长速度快、生物量高的藻种。近两年许多国际上能源生产巨头公司如壳牌石油、英国石油公司、美国埃克森美孚等都加入到微藻能源的研发行列中并投入了大量资金。微藻具有生长周期短、易工业化培养以及脂类物质含量高等优点，是制备生物柴油的良好材料，以微藻制备生物柴油已成为当前的研究热点。但目前，全球范围内尚未见利用岩溶碳汇制备生物柴油的相关报道。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种岩溶碳汇资源化利用的方法。本发明以岩溶区筛选的产油微藻为生物材料，利用岩溶作用产生的富含高浓度无机碳的岩溶水培养微藻，通过藻类光合作用将岩溶作用固定的大气CO₂转化为具有经济效益的生物柴油，从而实现岩溶碳汇基础理论研究向资源化利用的重大突破。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种岩溶碳汇资源化利用的方法，包括如下步骤：

步骤1：岩溶区微藻的筛选

收集岩溶水体中的微藻，再取该微藻所处的原岩溶水，用于浸泡该微藻，于4℃保存，得到藻原液；

采用浓度梯度稀释法，对藻原液进行分离纯化，得到多个纯藻种，并分别确定其种属；

步骤2：微藻产油性能评估

将步骤1得到的多个纯藻种，分别置于其相对应的培养液中，进行光照恒温扩大培养，离心收集藻细胞，再真空冷冻干燥，分别获得多个纯藻种的冻干藻粉；