蓋世汽車訊 60多年來，藻類一直被視為生產(chǎn)生物燃料的潛在原料。然而，受細(xì)胞壁中纖維素的影響，其內(nèi)部的關(guān)鍵分子很難被接觸到并轉(zhuǎn)化為生物氣體。據(jù)外媒報道，一國際研究團(tuán)隊成功使用尿素和氫氧化鈉（NaOH）對藻類進(jìn)行預(yù)處理。在初始實驗條件下，這種預(yù)處理可以分解纖維素，使生物氣體產(chǎn)量增加一倍以上。該團(tuán)隊的研究人員分別來自哈爾濱工程大學(xué)（Harbin Engineering University）、國立科技大學(xué)（National University of Sciences and Technology）和聊城大學(xué)（Liaocheng University）。

在對照圖像（左）中，基質(zhì)光滑且完整，但在經(jīng)NaOH-尿素預(yù)處理后的圖像（右）中，基質(zhì)被分解。（圖片來源：AIP）

研究人員Yue Shi表示：“以往報告顯示，NaOH和尿素有望改變纖維素的溶解度。我們從中受到啟發(fā)，想要探索這是否有助于克服消化藻類的巨大挑戰(zhàn)?！?/p>

為了使用藻類生產(chǎn)生物氣體，研究人員通常采用自然發(fā)生的厭氧消化過程。其中有一種細(xì)菌可以分解藻類，并產(chǎn)生富含甲烷的可提純氣體混合物。由此產(chǎn)生的甲烷可用于生產(chǎn)熱能、電力、甲醇、汽車燃料和其他清潔能源。

本研究為優(yōu)化此類能源生產(chǎn)條件提供了第一步，包括測試堿液-尿素預(yù)處理在時間、溫度和濃度上的變化。具體來說，這項研究中的最有效組合是在零 下16°C 進(jìn)行50分鐘預(yù)處理，堿液-尿素濃度為5.89%。結(jié)果顯示，可變因素之間的相互作用很明顯。通過掃描電子顯微鏡成像可以看出，預(yù)處理能夠?qū)е旅黠@的微結(jié)構(gòu)變化。

現(xiàn)在，由于化石燃料資源減少，及其對環(huán)境的潛在危害，全球?qū)ω?fù)擔(dān)得起的可再生能源的興趣與日俱增。此外，將對環(huán)境有害的材料，作為這些工藝的原材料，可能具有雙重意義。例如，循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式建議從源頭回收廢棄資源和有害環(huán)境的產(chǎn)品，并將其用作能夠替代現(xiàn)有資源的材料原料。

本項研究中使用的原料為滸苔（Enteromorpha）。這種大型藻類或海藻能夠引起綠潮，即藻類過度生長對旅游業(yè)、水產(chǎn)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)造成危害。自1960年代以來，綠潮現(xiàn)象對全球經(jīng)濟(jì)和生態(tài)造成的影響不斷升級。收集這種自然生長的季節(jié)性藻類，并將其轉(zhuǎn)化為具有成本效益和可持續(xù)的生物燃料，除了獲得清潔能源之外，還將帶來社會和經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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