多重极端微藻固定燃煤烟气CO2及其生物质能转化研究

微藻固定燃煤烟气CO2并生产可再生能源，可在燃煤过程中实现CO2近零排放，是目前国际上的热点课题。但目前这一技术的产业化应用极为困难，主要原因是普通产能微藻对燃煤烟气中出现的高温、pH值波动、高浓度SOx等多重极端条件缺乏耐受性，规模化养殖时需额外增加复杂的工艺和昂贵的设备，因此成本及能耗过高而不具现实可行性。本团队筛选到一株对上述多重极端条件具有强适应性的产脂微藻，为突破这一难题提供一种解决途径。本项目将以此藻种为出发株，以定向诱变选育理论为基础，构筑其高脂品系，研究其产脂与烟气环境因子以及各种培养条件间的关系，阐明其作用原理和机制；以系统代谢工程和化学理论为基础，对其产脂及其脂转化生物柴油的过程进行全面优化，建立培养参数与CO2固定率、产脂率、能源转化率之间的关系模型并求最佳解。研究旨在为今后燃煤烟气的CO2减排与资源化利用提供优良藻种、理论依据和低成本、低能耗生产技术体系的工艺参数。

燃煤烟气的毒害作用（高温、pH值波动、高浓度SOx、NOx等）限制了微藻固定燃煤烟气CO2技术的发展和广泛应用。本项目尝试从自然环境和已有藻种资源分离筛选对燃煤烟气多重极端条件具有强适应特性的微藻株系。以此藻种为出发株，通过定向诱变选育，构筑其高产脂品系，通过单克隆培养获得稳定遗传纯系。对新品系的固碳、生长、产脂与能源转化过程进行解析，研究新品系对燃煤烟气的逆境响应规律，并借助模型对其固碳产能过程进行全面优化。为今后燃煤烟气的CO2减排与资源化利用提供优良藻种、理论依据和养殖技术策略。