廖強指導學生做實驗 受訪者供圖
工業廢氣, 工廠廢水, 秸稈等汙染物, 通過微藻就可實現變廢為寶, 不僅能再次回收利用, 還能產生燃料. 近日, 重慶大學廖強團隊憑藉這一研究入選 '全國高校黃大年式教師團隊' . 該團隊成員都說, 這份榮譽的取得離不開團隊負責人廖強教授20年的創新與堅持.
巧用太陽能 讓微藻產柴油
在重慶大學動力工程學院微藻人工溫室和微生物燃料電池人工溫室裡, 科技日報記者見到了裝在器皿裡的一排排綠色微藻. 微藻是指那些在顯微鏡下才能辨別其形態的微小藻群, 共有兩萬多種, 它是水體生態系統中的初級生產者. 微藻依靠光合作用生長, 它的光合作用效率較高, 是樹木等陸生植物的10倍以上, 生長周期一般只需六到七天.
廖強說, 可別小看了這些不起眼的微生物, 這些微米級大小的微藻就像一個 '細胞工廠' , 能源源不斷地把二氧化碳以及廢水中的氮, 磷等廢棄物轉化為富含油脂, 糖, 蛋白的生物質. 之後, 這些油脂就可以被轉換成生物柴油, 實現變廢為寶.
培養微藻能源的傳統做法是將其完全乾燥, 然後進行熱解氣化或液化, 以轉化為能源, 但該方法耗能高, 效率低, 難以大規模應用. 團隊突破性地利用太陽能來代替研究過程中對電能及其他能量的依賴, 通過高效光生物反應器培養微藻, 用中低溫太陽能對濕藻做水熱預處理, 多餘的太陽能通過電池蓄電, 晚上放電還可以繼續用LED燈培養微藻, 整個系統也依靠太陽能蓄電驅動電機運行. 這一過程能耗小, 成本低, 既減排又產能, 1公斤藻就能消耗1.8公斤二氧化碳.
目前,團隊正在建設600平方米的集微藻培養和太陽光中溫轉化為一體的平台, 並要將該平台推廣到工業減排, 廢水廠淨化廢水和柴油生產等領域.
'若我國1.5%的土地面積用來養殖微藻, 可減少2015年我國全年約90億噸的二氧化碳排放量, 能生產出約8億噸的生物柴油, 約合全國一年半的燃油使用量. ' 廖強說,如果這種生物質能源能實現成果轉化, 走向市場, 那麼用清潔能源替代高汙染能源則指日可待.
