作為一種可再生和可持續的清潔能源來源，當前階段的乙醇、生物柴油和其它生物燃料制造仍面臨著相當大的挑戰。除了糧食安全，業內仍缺乏更多高效率、低成本的生產技術。好消息是，揚州大學的一支科研團隊，已于近日出版的《可再生與可持續能源期刊》上介紹了如何用紅藍組合 LED光來增強藻類的生長，進而促成新一代生物燃料的發展。
研究配圖 - 1：用于藻類培養的照明裝置和容器
據悉，這項研究的重點在于紅藍組合的 LED 照明是如何促進杜氏鹽藻（D. salina）的生長，并增強關鍵的生物成分（比如脂質）的合成。
這種常見于鹽湖中的微藻，以鮮艷的粉紅色、胡蘿卜素含量高、易于培養等特性而被人們所熟知，并且被廣泛應用于食品和化妝品中。
研究配圖 - 2：鹽藻在不同光照條件下的生長狀況
與其它生物質原料相比，微藻通常能夠積累更多的脂質（構成天然油與蠟的脂肪酸），意味著轉換為可用生物燃料的百分比也更高。不過缺乏細胞壁的杜氏鹽藻，能夠進一步簡化生物燃料的生產流程。
在這項研究中，團隊使用了白色光的受控組、輔以紅藍光組合的實驗組。結果發現，通過將紅藍 LED 照明結合在某種類型的微藻上，便可有效增強其生長和提升關鍵生物成分的合成。
研究配圖 - 3：不同照明條件下收獲的鹽藻細胞密度與干燥生物量
此前單色可調的 LED 光源，已被用于優化溫室植物的生長。雖然可見光譜的各個部分都可用于光合作用，但其對植物發育的影響也不盡相同。為此，研究團隊決定深入探究微藻生長和脂質含量之間的光照關系。
最終發現，不同強度的藍光無法顯著增強微藻的生長，但可增加脂質、蛋白質和碳水化合物的含量。另一方面，與藍光和白光相比，紅光反而會對藻類生長和脂質形成有所拖累。
研究配圖 - 4：不同光照條件下的鹽藻細胞生物成分含量
不過最佳的方案，還是以不同的比例來同時照射紅藍光。與白光對比，4：3 的紅藍光配比，能夠將微藻的脂質產量顯著提升 35% 以上，同時干燥生物量也提升了 10% 以上。
有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《Journal of Renewable and Sustainable Energy》上，原標題為《Impact of combined monochromatic light on the biocomponent productivity of Dunaliella salina》。
