近年來，生物質(zhì)發(fā)電廠正在成為重要的能源和電力來源。生物質(zhì)燃料是一種綠色可再生能源，且不會影響大氣中二氧化碳的總平衡。從生物質(zhì)中獲取能源可以減少對化石燃料和能源進口的依賴，減少對環(huán)境的破壞，實現(xiàn)零碳排放，并提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物的利用率。然而，利用生物質(zhì)燃燒進行發(fā)電的同時會生成電廠灰和煙氣[主要成分為CO₂和氮氧化物（NO_x）]等污染物，且燃燒后的灰燼中有鎂、鉀、鈣等營養(yǎng)元素殘留，這些污染物的排放對生態(tài)環(huán)境造成破壞，需要進行處理后才能安全排放。通過能源微藻的培養(yǎng)，可以脫去煙氣中的NOx和CO₂，去除電廠灰中殘余的無機元素，降低環(huán)境污染，并可以提供生物燃料的原料、生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品。 

　　中國科學(xué)院水生生物研究所王強學(xué)科組以小球藻Chlorella sp. C2為材料，研究了微藻用于工業(yè)煙氣NO_x生物減排、作用機理和C/N代謝平衡，并在此研究基礎(chǔ)上，進一步評估以生物質(zhì)發(fā)電廠所產(chǎn)生的電廠灰和煙氣作為營養(yǎng)源培養(yǎng)小球藻生產(chǎn)油脂的可行性。 

　　研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電廠灰納入培養(yǎng)基用作營養(yǎng)鹽的同時，以煙道氣中的CO₂增強小球藻細(xì)胞的光合作用，獲得分別比在常規(guī)BG11培養(yǎng)基培養(yǎng)的小球藻提高了39%和35%的油脂和生物量生產(chǎn)率。小球藻細(xì)胞增長的同時，降低了煙氣中NOx和CO2濃度，達到接近100%的NOx脫硝效率和最大0.46gL-1d-1的CO₂脫除率。培養(yǎng)結(jié)束后，電廠灰的最大處理效率為13.33gL-1d-1，且殘余培養(yǎng)基中幾乎無營養(yǎng)元素殘留，可以安全排放或回收循環(huán)利用，進行連續(xù)微藻培養(yǎng)或農(nóng)田澆灌。基于這些結(jié)果，該學(xué)科組首次提出生物質(zhì)發(fā)電廠廢棄物的綜合處理循環(huán)經(jīng)濟技術(shù)策略（圖），即通過利用生物質(zhì)電廠發(fā)電過程中釋放的工業(yè)廢料作為營養(yǎng)用于微藻培養(yǎng)，同時生產(chǎn)生物油脂和其它高附加值產(chǎn)品，實現(xiàn)負(fù)碳生物能源的生產(chǎn)，并帶來經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益。 

　　研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金群體項目、水生所淡水生態(tài)與生物技術(shù)國家重點實驗室及中科院科技服務(wù)網(wǎng)絡(luò)倡議(STS)項目的資助。相關(guān)研究成果以Algal biofuel production coupled bioremediation of biomass power plant wastes based on Chlorella sp. C2 cultivation為題，在線發(fā)表在Applied Energy上。