廖强(左)指导学生做实验。回答者提供图片


工业废气、工厂废水、秸秆等污染物可以被微藻转化为有价值的物质,不仅可以回收利用,还可以生产燃料。近日,重庆大学廖强团队凭借本研究被评为“全国高校黄大年式教师团队”。团队成员都说,没有组长廖强教授20年的创新和坚持,就不可能获得这一荣誉。

巧用太阳能让微藻生产柴油

在重庆大学动力工程学院的微藻人工温室和微生物燃料电池人工温室里,科技日报记者看到了一排排装在容器里的绿色微藻。微藻是微小的藻类群体,有2万多种,其形态只有在显微镜下才能识别,是水生态系统中的主要生产者。微藻靠光合作用生长,其光合作用效率高于树木等陆生植物,生长周期一般只需6-7天。

廖强说,不要低估这些不起眼的微生物。这些微型微藻就像一个“细胞工厂”,可以将废水中的二氧化碳和氮磷等废物不断转化为富含油、糖和蛋白质的生物质。之后这些油可以转化成生物柴油,变废为宝。

培养微藻能量的传统方法是将其完全干燥,然后热解、气化或液化将其转化为能量。然而,这种方法能耗高、效率低,难以大规模应用。该团队突破性地利用太阳能来替代研究过程中对电能和其他能源的依赖,通过高效光生物反应器培养微藻,并利用中低温太阳能对湿藻进行水热预处理。多余的太阳能由电池储存,夜间放电时可以用led灯继续培养微藻。整个系统也是依靠太阳能储存,驱动电机运转。该工艺具有能耗低、成本低的优点,既减少了排放,又产生了产能。一公斤藻类可以消耗1.8公斤二氧化碳。

[科学技术]廖强:培育微藻 变废为宝

目前团队正在搭建一个600平米的平台,集微藻培养和太阳光温度转换于一体,将延伸至工业减排、污水处理厂废水净化、柴油生产。

“如果用中国1.5%的土地面积培养微藻,可以减少中国2015年约90亿吨的年二氧化碳排放量,可以生产约8亿吨生物柴油,约为全国一年半的燃料消耗。”廖强表示,如果这种生物质能能够实现成果转化并走向市场,用清洁能源替代高污染能源指日可待。

在盛夏当搬运工

工程热物理团队笑着说,他们既是“烧锅”又是“种地”,但这背后是一个艰难而漫长的探索过程。

1997年,廖强赴香港科技大学进行博士后研究。在这期间,他发现利用可再生资源是人类未来必须走的一条路。他希望产生具有中国特色的研究成果。

1999年回到重庆大学后,他渴望建立一个新的实验室,用生物方法处理废气和废水,并将其转化为生物质能。然而,对于一个初出茅庐的年轻教授来说,他甚至没有一个像样的实验室,更不用说实验所需的设备了。

“当时实验室条件很差,只有30平米左右,地势低,墙壁潮湿发霉。团队只有两位老师和一位研究生,启动资金只有3万元。”廖强说,他不得不从国外学校实验室借用设备以供临时使用。

炎热的夏天,他没有钱雇搬运工,所以他和他的学生经常在沙坪坝和大坪之间来回搬运重型设备。“每次都要抽时间用,如果需要在那里做实验,我会马上把设备退回去。”为了解决一个科研问题,他们通宵达旦三天三夜。

经过这样的持续研究,廖强带领的团队率先承担了科技部的重点研发项目,如“高温高尘烟气连续高效余热深度回收技术”和“液态渣高效余热回收及资源化利用技术”。人才队伍也在不断壮大,现有长江学者、“全国优秀青年”、“右青”、“青年百人计划”等在职教师和研究人员15人,硕士、博士生104人。

标题:[科学技术]廖强:培育微藻 变废为宝

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