美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種讓藻類更有效生長(zhǎng)的辦法，其生長(zhǎng)時(shí)間以天計(jì)算而不再以周計(jì)算，而且他們還使藻類在幾個(gè)行業(yè)包括生物燃料中更具可行性。該研究成果近日發(fā)表在《藻類研究》上。

研究人員希望能夠有效地生產(chǎn)藻類，因?yàn)樗哂袧撛诘沫h(huán)境效益。藻類中的油可以用作石油替代品，藻類也可以用作食物、飼料、纖維、肥料、顏料和藥品等。在廢水流里種植并收獲海藻也可以減少很多制造過(guò)程中產(chǎn)生的環(huán)境足跡。

但海藻在工業(yè)上的應(yīng)用沒(méi)有被很好地抓住，主要是因?yàn)樗枰罅康臅r(shí)間和水來(lái)生長(zhǎng)。一般來(lái)說(shuō)，大型水池是必需的，收獲海藻屬于勞動(dòng)密集型工作。以前，研究人員開發(fā)了一些生物反應(yīng)器來(lái)生長(zhǎng)藻類，但由于pH值、溫度變化或二氧化碳供應(yīng)量有限，反應(yīng)器的效率不高。

由華盛頓州立大學(xué)研究生Sandra Rincon和她的導(dǎo)師、基因和化學(xué)生物工程學(xué)院教授Haluk Beyenal主導(dǎo)了一項(xiàng)新研究，開發(fā)了一種獨(dú)特的生物反應(yīng)器，可以循環(huán)利用氣體，與普通反應(yīng)器相比，用的水和光更少。

這樣產(chǎn)生的藻類富含脂肪，適合生物柴油生產(chǎn)，而且比其他生物反應(yīng)器生產(chǎn)的藻類更“肥”。由于有可拆卸的薄膜，從收獲角度看起來(lái)，它也比普通反應(yīng)器更容易。

“該系統(tǒng)是獨(dú)特的，因?yàn)樗试S藻類像植物一樣進(jìn)行光合作用的同時(shí)，也像動(dòng)物一樣‘吃掉’碳以及呼吸。”Beyenal說(shuō)。研究人員將海藻甘油—— 一種廉價(jià)的生物柴油生產(chǎn)廢料，以及另一種廉價(jià)的化學(xué)物質(zhì)尿素作為藻類的氮源。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意味著二氧化碳和氧氣能在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用。

“細(xì)胞事實(shí)上是非常高效的工廠，在這個(gè)工廠里，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由培養(yǎng)液提供，而細(xì)胞代謝從內(nèi)部就滿足了二氧化碳的要求。”Rincon說(shuō)。

Beyenal認(rèn)為，像很多新的研究工作那樣，該項(xiàng)目是具有挑戰(zhàn)性的。“想法新穎，現(xiàn)在我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室規(guī)模上驗(yàn)證了它。”他說(shuō)。研究人員已經(jīng)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)了專利，并努力優(yōu)化這一過(guò)程，使其在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)滿足能源需求的挑戰(zhàn)。