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微藻光驱固碳合成生物燃料产品的关键技术研究


领域简介:

     逐渐提高可再生能源占比是中国国家能源结构调整的重要趋势,生物能源作为一种重要的可再生能源形式,是发展洁净能源、驱动国家能源结构变革的重要技术补充;开发新一代绿色生物燃料合成技术,可以为石化燃料供给提供可靠的补充和替代产品,也是基于国家能源安全体系建设需要的重要发展方向。微藻生物燃料技术是一种新型的生物能源生产模式,基于光合自养的能源微藻,可在单平台上以太阳能为驱动将二氧化碳和水转化为高能量密度的生物燃料分子,过程简单、产品明确,而且可以同时达到降低二氧化碳排放和合成绿色生物燃料的效果。同时,能源微藻可以在边际土地上利用海水、废水进行培养,与传统生物燃料生产路线相比还具有“不与人争粮、不与粮争地”的优势。开发微藻生物燃料的技术核心在于优质藻株的选育,以实现单细胞层面光驱碳流和能量流的高效定向转化;而技术关键则在于培养技术和过程工程的完善优化,以保证更大时空尺度上微藻生物燃料的稳定、高效合成。本研究选择乙醇(非天然-分泌型)和油脂(天然-非分泌型)这两类最具代表性的生物燃料产品,分别以原核微藻和真核微藻为光合平台,从能源藻株种质创新和过程工程开发完善两方面入手,彻底打通工业过程条件下微藻光驱固碳合成生物燃料的全技术链条。


承担机构:

     中国科学院青岛生物能源与过程研究所


团队介绍:

负责人:吕雪峰 研究员

     吕雪峰研究员2008年入选中国科学院~回国,加入中国科学院青岛生物能源与过程研究所,2013年入选山东省泰山学者,2015年获国家自然科学杰出青年基金资助,2017年入选国家~,目前担任中国科学院青岛生物能源与过程研究所副所长,中国科学院生物燃料重点实验室主任。吕雪峰研究员团队主要进行微生物代谢工程和合成生物学研究,以蓝藻和丝状真菌为主要研究对象,系统应用合成生物学和代谢工程技术手段,开发新型微生物细胞工厂,打通了多种能源、化工、医药产品的生物合成技术路线。在蓝藻光驱固碳合成方向,吕雪峰团队设计构建了蔗糖、甘油葡萄糖苷、乙醇、脂肪醇、脂肪烃等一系列产品的光驱合成路线,开发了多种高效的光合细胞工厂;基于相关研究结果已经在Energy & Environmental Science、Metabolic Engineering、Green Chemistry、Biotechnology for Biofuels以及Applied and Environmental Microbiology等期刊上发表论文四十余篇。

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