东兰辛,MI -一个新的100万美元的密歇根州立大学(MSU)和埃克森美孚石油公司之间的关系将扩大研究旨在推进基于藻类燃料所需的基础科学进步。

密西根州立大学的约翰·汉娜特聘教授大卫•克雷默MSU-DOE植物在光合作用和生物能学和研究实验室,表示,合作的总体目标是提高光合作用的效率在微藻生产生物燃料和生物制品。

“光合作用是植物和藻类的生物过程在生物质使用储存太阳能。这是我们所有的食物是怎样制成的,没有它我们就会饿死,”克莱默说,他领导的格兰特本吕克尔PRL和乔·斯曼杰出科学研究员埃克森美孚。

生物能源的关键是光合作用的效率,藻类用于吸收太阳能和过程的第一步将来自太阳的能量转化为液体燃料。过去的研究表明,藻类光合作用可以在最优条件下高效的实验室。然而,在现实的增长条件下效率下降。有必要提高光合作用模拟生产环境下。

“幸运的是,大自然为我们提供了一个潜力巨大的进步。有许多不同的藻类品种适应在不同的环境中也能工作很出色,”克莱默说。“我们要做的是找出如何能够做到这一点,基因是负责任的。有了这些知识,我们可以结合特征做出更有效的压力甚至在恶劣的条件下。”

该项目将利用这些自然变化以及一套新技术开发的克雷默实验室PRL,允许快速、高通量检测光合效率的模拟增长条件下许多藻类线路。这些技术之一,通过美国能源部的资助(能源、能源效率和可再生能源项目),是专业室的矩阵,称为环境PhotoBioReactor详细,让藻类研究在模拟生产环境。

第二克雷默实验室技术,开发的支持下光合系统和物理生物科学项目在美国能源部(基本能源科学项目)PhotosynQ和一个便携式传感器网络被称为MultispeQ正被世界各地的许多研究人员调查光合作用。这些传感器允许克雷默实验室测量许多藻类光合作用过程的文化在同一时间在不同条件下学习为什么有些菌株比其他人更有效。

“结合这些技术将使我们能够确定哪些藻类在一系列的条件下最有效,”克莱默说。“然后我们可以使用不同的技术来找出为什么他们做得更好,哪些基因是负责任的。”

埃克森美孚是一个领导者在资金和先进生物燃料进行研究。自2009年以来,埃克森美孚仍继续使用合成基因组学公司(SGI)基础研究开发先进的藻类生物燃料的选择和确定的最佳途径使这些开创性的技术提供给消费者。

埃克森美孚和SGI的研究,密歇根州立大学和其他实体的一部分公司的整体研究和投资新技术的潜力增加能源供应,减少排放,提高操作效率。

“我们知道某些类型的藻类生产生物,“Vijay Swarup说,埃克森美孚研究与工程公司的副总裁。“挑战在于发现和开发藻类可以产生大规模生物有成本效益的基础上。”

鉴于所需的燃料来满足美国公路运输需求,这需要大量的藻类产生足够的燃料,以满足我国今天的需要。基于当前的生物生产率,需要土地的一个重要区域能够产生足够的燃料来满足只有0.1%的美国公路运输燃料需求一年。鉴于这些需求,研究人员正在寻找方法增加石油产量的藻类。

埃克森美孚的目标是藻类生物处理炼油厂补充原油为原料生产汽油、柴油、航空燃料和船用燃料。除了燃料外,该公司还正在调查潜在应用等其他产品的化学品和润滑油。

“我们继续评估最佳选项继续藻类生物学研究作为一个广泛的生物燃料研究的一部分努力。我们期待与密歇根州立大学在这个项目上合作,“Swarup说。“藻类生物燃料的研究和开发是一个长期的努力,我们与一些合作的主要领域的科学家更好地理解基础科学和支持他们的开创性的研究。”