产油微藻

产油微藻（）指能够在特定生长条件下积累较高比例脂质（尤其为三酰甘油与脂肪酸）的微藻类群。这些微藻因可通过提取油脂并进一步生物柴油化而被视为潜在的生物燃料原料，同时也用于功能性油脂、饲料添加剂与高值化学品生产。与传统油料作物相比，产油微藻具有生长速率快、对土地依赖程度低、可利用海水或废水培养等优势。

 分类与代表物种 
产油能力在不同门与纲的微藻中均有报道，包括但不限于：
 绿藻门：如小球藻（Chlorella）、栅藻（Scenedesmus）
 硅藻门：如海链藻（Skeletonema）、圆筛藻（Thalassiosira）
 金藻门与裸藻门：某些种在氮限制或盐度变化下可显著积累脂质
这些物种在光合与异养或混合营养条件下均可被探索用于提高脂质代谢通量。

 生物学特性 
产油微藻的油脂主要储存在胞内脂质体或油体结构中，受营养盐配比（尤其氮、磷）、光照强度、温度与二氧化碳供应等因素调控。在氮限制或应激（如高光、盐胁迫）条件下，微藻常将碳流从蛋白质合成转向脂质合成，提升三酰甘油储量。不同类群的脂肪酸组成与不饱和度影响其后续酯交换制备生物柴油的性质，如十六烷值与低温流动性。

 培养与生产 
产油微藻的规模化生产可采用开放式池塘或封闭式光生物反应器。关键环节包括：
 菌种选择与育种：筛选高脂质含量与高光合效率的菌株，或通过诱变育种与代谢工程提高油脂合成通量。
 工艺条件优化：控制光照、温度、pH值、二氧化碳与营养盐供给，实现生长阶段与诱导产油阶段的分段运营。
 生物质收获：采用絮凝、离心或膜分离等方法提高收获率并降低能耗。
 油脂提取与转化：通过溶剂萃取、超临界二氧化碳或机械压榨提取油脂，随后进行酯交换制备生物柴油或用于膳食补充剂与化妆品。

 环境与资源利用 
产油微藻可利用工业烟气中的二氧化碳并在废水处理中协同去除氮、磷与部分有机污染物，实现碳捕集与封存与资源化利用的耦合。与第一代生物燃料（如玉米乙醇、生物柴油（植物油））相比，微藻不直接占用大量耕地，有望降低与粮食安全的冲突。

 技术挑战 
虽具潜力，但大规模商业化仍面临：
 能量平衡与生命周期评估（LCA）需优化，降低整体能耗与温室气体排放；
 收获与干燥成本高、溶剂与工艺安全性管理复杂；
 污染与竞争菌问题影响稳定运行；
 市场端与政策、碳价格、可再生燃料标准配合度不确定。

 相关 
 微藻
 生物燃料
 生物柴油
 光生物反应器
 废水处理
 碳捕集与封存
 脂质代谢

 参考资料 

 外部链接 
  Algal biofuels overview（美国能源部，英文）
  IEA Bioenergy: Algal biofuels（英文）

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Category:工业生物技术