【2018/06/18 ScienceSaily 】

根據聯邦政府資助美國密西根大學研究人員一項室外研究結果，種類繁多的物種改善藻類生物燃料系統的穩定性和燃油的產量，以及它們抵抗外界入侵的能力。

U-M科學家在U-M’s E.S的80個人工池塘中養殖了各種組合的淡水藻類。George Reserve在Pinckney附近進行第一次大規模控制組實驗，以測試人們普遍認為的生物多樣性可以改善藻類生物燃料系統在該領域的性能想法。

整體而言，研究人員發現，多種混合的藻類物種(稱多種培養物)比任何單一物種在關鍵功能上擁有更出色的表現-在多任務處理方面表現的更好。但令人驚訝的是，研究人員還發現混養並不會比單一種植或是單一藻種繁殖生產更多的藻類。

此研究第一作者Casey Godwin表示：「研究結果對於設計可持續生物燃料系統至關重要，因為它們顯示，僅管單種養殖可能是短期提高最大藻類生產量的最佳選擇方式，但複合培養在較長時間內提供更穩定的產量。」

藻類生長迅速，可以轉化為生物油，藻類有可能比玉米等作物所需的生產面積小、產生的燃料更多。但是在大型戶外養殖池塘中大量種植這些微觀水生植物所涉及的技術已放慢了商業規模種植的進程。數十年的生態研究顯示，含有豐富物種組合的植物和動物群落平均比低度多樣化的群落更俱生產力，面對環境的波動更加穩定且更能抵抗病蟲害。

但是藻類複合培養能超越單一培養的觀點從來沒有在大規模的田間試驗嚴格測試過。在美國國家科學基金會和U-M能源研究所的資助下，U-M生態學家Bradley Cardinale及其同事使用兩個階段來驗證這一個假設。

第一階段，養殖六種北美湖藻並在180個類似水族箱的魚缸中進行各種組合。這六種物種通常用於生物燃料系統。第二階段在1,300英畝的U-M儲存290加侖的戶外蓄水池養殖四種最有前途的藻類並進行物種混合田間試驗。該工作於2016年夏天完成，並將發表於Global Change Biology-Bioenergy。

在研究的兩個階段，U-M工學院的同事採用一種稱為水熱液化的技術，將藻類轉化為可燃油或生物油，可再進行精製，製成生物柴油等運輸燃料。

Godwin表示：「首先，我們在實驗室中評估藻類不同的組合，然後將最好的藻類組合到大自然中，暴露在波動的天氣條件、害蟲、疾病及在困擾藻類燃料研究工作的所有因素下培養40年。」

研究分析顯示多種栽培顯著性的延遲其它不需要的藻種入侵；兩種和四種藻類多種栽培其得到的原油產量顯著高於單一藻種栽培；隨著時間的推移，不同藻種更加穩定。但同時，多種栽培的藻量生產低於單一培養。單一藻種培養能夠生產大量的藻體但並不穩定，而且產生的生物原油較少。如果你願意放棄一些藻體產量，使用物種混合培養生產更穩定的生物燃料系統、對害蟲的抵抗力更佳，生產更多的生物原油。

同一研究小組已發表其他近期的論文，這些論文研究了藻類生物燃料系統中多樣性的益處，最大限度的減少肥料的使用、回收廢棄物及改善生物原油的化學性質。Godwin說：「整體來說，這些結果顯示了應用生態學原理，有助於設計下一代可再生燃料系統。」

《產業發展中心產業分析組 王曼瑩摘譯》

《資料來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2018/06/180618102633.htm》

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