• CO2排放和天气转变是紧迫的全球性�；；；；；；� 。。。。 。。
• CCU手艺已生长到使用CO2作为前体物生产细腻化学品。 。。。。 。。
• 古板的碳捕获手艺与微藻生物CCU兼容。 。。。。 。。
• CO2通过光相助用被转化为有价值的化合物。 。。。。 。。
• 微藻生物CCU镌汰碳足迹 ，， ， ，，增添碳指模。 。。。。 。。
研究希望
一直增添的CO2排放是一种普遍的危害 ，， ， ，，迫切需要决议者和科学家之间的相助行动。 。。。。 。。国际条约(如《巴黎协定》(有196个签署国))反应了人为天气转变作为全球公众真正体贴的问题的主要性。 。。。。 。。为实现天气恢复的目的 ，， ， ，，接纳最普遍的CO2镌汰战略(包括碳捕获和贮存(CCS) ，， ， ，，碳捕获、使用和贮存(CCUS)) ，， ， ，，本文对碳捕获与使用(CCU)手艺举行了综述。 。。。。 。。在这些要领中 ，， ， ，，CCU通过接纳捕获的CO2并将其作为一种资源来爆发排放中性或负增值产品(VAPs) ，， ， ，，显示了最大的潜力。 。。。。 。。在CCU要领中 ，， ， ，，微藻生物CCU (biological-CCU)是一种有前途的生物手艺 ，， ， ，，可大幅度镌汰CO2排放。 。。。。 。。因此 ，， ， ，，本文叙述了光相助用封存CO2并被吸收转化为有价值的生物分子的机理。 。。。。 。。微藻细胞使用CO2作为合成大分子的前体物(包括脂类、卵白质、碳水化合物和色素) ，， ， ，，并在工业相关性和市场价值的框架内讨论这些内容。 。。。。 。。微藻爆发的无数VAPs的碳含量清晰地证实晰它们的生物牢靠潜力。 。。。。 。。别的 ，， ， ，，本文还提出了生物CCU镌汰碳足迹(通过排放前碳捕获)和增添碳指模(通过消耗CO2中性或负产品镌汰碳排放)的途径。 。。。。 。。最后 ，， ， ，，对现有的挑战和认知缺乏举行了形貌 ，， ， ，，并对未来的研究需求提出了建议。 。。。。 。。
研究需求与展望
微藻生物炼制要成为工业规模上普遍适用的CCU要领 ，， ， ，，还需要战胜许多障碍。 。。。。 。。每100吨干微藻爆发的生物量中 ，， ， ，，微藻约莫牢靠183吨CO2 ，， ， ，，但有用使用这一能力的第一个挑战是使高浓度的CO2以稳固的速率被微藻使用。 。。。。 。。为此 ，， ， ，，碳捕获要领需要进一步研究刷新。 。。。。 。。胺吸收和物理吸附等要领都有可能将CO2转移到液体微藻作育基中 ，， ， ，，但它们各自有各自的弱点(在CO2抵达微藻生物反应器之前)。 。。。。 。。已知胺具有特别的侵蚀性 ，， ， ，，而吸附剂选择有限 ，， ， ，，对CO2的捕获效果较差。 。。。。 。。别的 ，， ， ，，关于吸附剂对pH中性微藻生长介质传质效果的研究很少;在CO2吸附与微藻生物CCU串联使用之前 ，， ， ，，必需填补这一知识空缺。 。。。。 。。其他CO2捕获手艺 ，， ， ，，如膜疏散和低温蒸馏 ，， ， ，，本钱太高 ，， ， ，，无法用微藻VAPs的经济回报来抵消。 。。。。 。。然而 ，， ， ，，若是未来的研究能够解决财务和能源本钱 ，， ， ，，这些要领在手艺上与微藻生物CCU兼容。 。。。。 。。
为了抵消微藻生物CCU的养殖用度 ，， ， ，，微藻生物量可以升级为大宗可销售的生物产品 ，， ， ，，可再生能源是一个有吸引力的升级途径。 。。。。 。。凭证老例 ，， ， ，，微藻脂类已成为生物燃料生产的目的。 。。。。 。。已往20年的勤劳研究一直改善了微藻生物生产的弱点 ，， ， ，，提油藻渣可用于爆发其他形式的生物能源(如通过厌氧消化爆发沼气或通过发酵途径爆发酒精)。 。。。。 。�；；；；；Ｉ杏幸恍┭芯拷群铣墒忠�(古板上用于升级石油燃料)应用于整个微藻生物质 ，， ， ，，以爆发燃烧特征更有利的液体生物燃料 ，， ， ，，由于水热升级的能源需求、财务本钱以及与石油相比生物燃料的产量较低 ，， ， ，，这一途径尚不具备商业可行性。 。。。。 。。
除了生物能源 ，， ， ，，微藻在营养增补剂方面的价值已经很高 ，， ， ，，如：纯素vegan omega脂肪酸增补剂 ，， ， ，，具有抗炎和抗氧化特征的叶绿素和藻蓝素等植物营养素 ，， ， ，，以及高质量的卵白质。 。。。。 。。微藻聚合物用于生物塑料生产(如PHAs和PHB)显示了重大的远景 ，， ， ，，然而由于产量低、收获和纯化难题 ，， ， ，，阻止了实验室规模之外的生物塑料高效生产。 。。。。 。。
这篇综述剖析了微藻能够生产的可销售VAPs的多样性 ，， ， ，，以及它们为全球生物经济注入新的财产泉源的潜力。 。。。。 。。微藻生物炼制面临的主要挑战是:1)为微藻提供稳固的液体形式的生物可用CO2;2)有用地将所有生物量馏分牢靠为可销售的VAPs ，， ， ，，以抵消本钱 ，， ， ，，实现具有经济竞争力的生物炼制计划。 。。。。 。。这些挑战是有可能通过科学研究和政府投资和激励来战胜。 。。。。 。。
结论
镌汰CO2爆发和在排放前捕获CO2是在不严重滋扰全球运输和工业运动的情形下缓解天气转变的两个选择。 。。。。 。。天下生齿快速增添 ，， ， ，，工业化一直生长以知足社会需求。 。。。。 。。因此 ，， ， ，，爆发和排放了大宗的CO2 ，， ， ，，尤其是能源和运输部分。 。。。。 。。各国政府必需与科学家和行业相助同伴配合起劲 ，， ， ，，以实现这些转变。 。。。。 。。排放控制的第一个要素是管制有害化合物 ，， ， ，，并建设更严酷处分温室气体排放的执法框架。 。。。。 。。第二个要素是通过津贴、税收减免和投资平台 ，， ， ，，为开发和实验绿色手艺提供激励 ，， ， ，，以确保碳中和或负碳手艺和行业的可一连。 。。。。 。。为了在�；；；；；；ぬ炱耐泵憷庵志们敖� ，， ， ，，必需与工业相助同伴配合开发有用的CO2捕获要领。 。。。。 。�；；；；；；铡⒛な枭⒑臀锢砦绞忠帐侨忌蘸驝O2捕获的常用要领。 。。。。 。。而随后的冷凝和深�；；；；；；虻刂手嫠痘竦腃O2是不可一连的。 。。。。 。。为了在2045年之前告竣《巴黎协定》的目的并实现全球碳中和 ，， ， ，，必需使用这些捕获的碳 ，， ， ，，而不是掩埋。 。。。。 。。已经测试了几种化学、电化学和光化学反应 ，， ， ，，将CO2转化为细腻化学品;然而 ，， ， ，，这些化学反应是在高温高压下用高度纯化的CO2举行的。 。。。。 。。这些要领的能源和财务本钱同样是不可一连的。 。。。。 。。通过这篇综述 ，， ， ，，最可行的实现碳中和的途径是使用微藻光合生物合成CCU;自然界自身的碳捕获工厂 ，， ， ，，经由数十亿年的进化 ，， ， ，，变得极为高效。 。。。。 。。随着时间的推移 ，， ， ，，纵然在低浓度的CO2下 ，， ， ，，碳捕获机制也能够高效地固存CO2。 。。。。 。。微藻同样善于将CO2转化为有价值的生物分子 ，， ， ，，这为抵消微藻作育用于捕获CO2的运营本钱提供了重大的潜力。 。。。。 。。微藻生物CCU途径具有可行性、可一连性和可盈利性 ，， ， ，，应普遍应用于应对全球天气转变的危险。 。。。。 。。
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