Усиление роста микроводорослей для повышения производства "зеленой" энергии

Австралийские ученые, включая эксперта по чистым технологиям профессора Колина Растона из Университета Флиндерс, разработали прорывную систему наночастиц, стимулирующую рост микроводорослей — ценного ресурса для производства биотоплива и медицинских соединений.

Техника, созданная в сотрудничестве с исследователями из Университета Западной Австралии, представляет собой оптический нанофильтр. Он усиливает образование и выход фотосинтетических пигментов водорослей, в частности хлорофилла, за счет изменения длин волн света, поглощаемых водорослями.

Ученые поместили колбы с растущими водорослями в раствор золотых и серебряных наночастиц. Размер и состав частиц были настроены для использования длин волн света, наиболее благоприятных для роста микроводорослей и формирования фотосинтетических пигментов.

Свет необходим для роста водорослей, но его избыток или определенные длины волн могут повредить водоросли и подавить рост.

Новая техника усиливает длины волн, достигающие водорослей, за счет "обратного рассеяния" полезных для водорослей волн, что приводит к улучшению роста.

"Это не так просто, как увеличение интенсивности света, потому что водоросли обесцветятся и получат токсический стресс из-за накопления кислорода", — поясняет профессор Растон.

Система использует наночастицы, помещенные в отдельную колбу снаружи колбы с водорослями. Это означает, что наночастицы не контактируют напрямую с водорослями, избегая токсикологических проблем и загрязнения.

Микроводоросли — ценный морской ресурс для генерации биоэнергии и биомассы. Они имеют множество экологически устойчивых применений: биотопливо, медицинские антиоксиданты и противовоспалительные агенты, натуральные пищевые красители и красители для мыла, косметические агенты и кормовые добавки в аквакультуре.

Скорость и эффективность роста микроводорослей в настоящее время ограничивают их коммерческую жизнеспособность. Ожидается, что увеличение выхода водорослей позволит производить ценные продукты на их основе гораздо быстрее.

Исследование, проведенное в сотрудничестве с доктором Элой Эроглу, доктором Полом Эггерсом и профессором Стивеном Смитом из Университета Западной Австралии, опубликовано в международном рецензируемом журнале Green Chemistry.