研究人員一直在找尋合適的方法,實(shí)現(xiàn)從非食用原料微藻中生產(chǎn)生物燃料三個(gè)目標(biāo):效率性、經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)的可持續(xù)性。美國(guó)雪城大學(xué)(Syracuse University)的科研人員Sureshkumar and Wani發(fā)現(xiàn)的一種新的方法,朝著實(shí)現(xiàn)這三個(gè)目標(biāo)又邁出了一大步。? 這種方法通過(guò)納米生物技術(shù)控制輕粒子以加快藻類的生長(zhǎng)速度。
通過(guò)創(chuàng)建加速光合作用,藻類的增長(zhǎng)速度加快并在生態(tài)資源的需要下具有微小的變化。
該項(xiàng)研究成果已經(jīng)發(fā)表于8月份出版的Nature雜志上。 雪城大學(xué)的研究小組開發(fā)了一種新型生物反應(yīng)器,研究人員利用納米粒子有選擇的散射藍(lán)光,促進(jìn)藻類的新陳代謝而實(shí)現(xiàn)了對(duì)藻類生長(zhǎng)速度的提高。當(dāng)光照實(shí)現(xiàn)最佳組合,并且使用了密封的納米顆粒懸浮液配置后,研究小組可以提高藻類樣本30%的增長(zhǎng)速度。
藻類可以生產(chǎn)出由脂肪酸和甘油組成的甘油三酯。脂肪酸可以轉(zhuǎn)化成生物柴油,而甘油是一種具有價(jià)值的副產(chǎn)品。分子生物學(xué)家正在積極的尋求方法以優(yōu)化生產(chǎn)生物燃料的藻類菌株。加強(qiáng)這種優(yōu)化藻類的向光性增長(zhǎng)率,可以在收獲原料時(shí)提高生產(chǎn)力。 這種方法是建立一個(gè)微型生物反應(yīng)器,它是由一個(gè)綠藻(衣藻)菌株的培養(yǎng)皿,和另一個(gè)頂部含有銀納米顆粒懸浮液培養(yǎng)皿組成的,后面的一個(gè)培養(yǎng)皿主要用于向藻類散射藍(lán)光。
通過(guò)示范引導(dǎo)實(shí)驗(yàn),研究小組發(fā)現(xiàn),通過(guò)改變納米顆粒溶液的濃度和尺寸,研究人員可以控制光源的強(qiáng)度和頻率,從而能夠獲得適合藻類生長(zhǎng)的最佳波長(zhǎng)。 實(shí)現(xiàn)大規(guī)??蓞f(xié)調(diào)波長(zhǎng)的特定散射仍然是一項(xiàng)挑戰(zhàn),但它的實(shí)現(xiàn)將會(huì)對(duì)高效厭氧微生物的收獲產(chǎn)生重大影響。該項(xiàng)研究是迄今為止為數(shù)不多的利用納米生物技術(shù)對(duì)推動(dòng)微藻生長(zhǎng)的探索。
藻類生長(zhǎng)速率的加快對(duì)于生物燃料生產(chǎn)領(lǐng)域具有重大意義??蒲腥藛T還將進(jìn)一步在創(chuàng)建生態(tài)環(huán)境傳感器預(yù)警系統(tǒng)方面進(jìn)行研究。