近日，安徽理工大學地球與環境學院教師文豪博士在環境領域權威期刊《Science of the Total Environment》（中科院一區TOP期刊，2022年影響因子10.753）發表題為“A novel approach for harvesting the microalgaeChlorella vulgariswith sodium alginate microspheres using buoy-bead flotation method”的論文。安徽理工大學為論文的第一完成單位和通訊單位，地球與環境學院碩士研究生章浩文同學為論文的第一作者，文豪博士為論文的通訊作者。
化石能源的燃燒仍然是獲取能源的主要方式，隨著傳統化石能源的消耗及利用過程中CO2等溫室氣體的排放，造成了嚴重的能源短缺及環境污染問題。微藻快速繁殖造成的水華現象對環境同樣造成了嚴重破壞，但研究發現微藻細胞具備含油量高、生命周期短且細胞內生物質提取簡單等特點，使其在能源領域逐漸受到重視；并且因其制備的生物燃料利用過程中污染物排放量更低，被認為是傳統化石燃料的有效替代品。然而，微藻由于細胞體積小、生物量濃度低、密度與水接近等特性，導致采收較為困難，限制了微藻資源化的利用。因此，尋求低成本、高效率且能夠在天然開放水域中應用的微藻采收技術是水華治理及微藻資源化利用環節中亟需解決的關鍵問題之一，對清潔生物能源的開發及實現“碳達峰、碳中和”的目標具有十分重要的科學意義及應用價值。
傳統的微藻采收方法的成本及能耗較高，限制了微藻工業化制備生物燃料的進程?；跉飧》ㄌ岢龅母≈楦∵x法，采用無機低密度固體浮珠代替氣泡對微藻進行采收，降低了采收過程的能耗及成本。然而，無機材料的不可降解性，使其在采收過程中會因浮珠殘留對水體環境造成二次污染。為了進一步提高浮珠浮選法的采收效率，解決因浮珠殘留引起水體的二次污染問題，課題組通過使用一種天然多糖—海藻酸鈉，作為浮珠的主體材料制備海藻酸鈉空心微珠（Sodium Alginate Microspheres, SAMs），對小球藻進行了采收分析，并提出多目標優化模型對采收過程進行了優化。通過研究發現，基于SAMs的浮珠浮選法在高效采收小球藻的同時進一步降低了絮凝劑的用量，并且由于主體材料可生物降解，降低了對水體環境造成二次污染的可能性。同時，研究的實驗結果及提出的多目標優化模型為水華微藻的采收及資源化利用提供了數據參考及理論基礎。
安徽理工大學該研究團隊長期聚焦浮選分離技術，旨在探尋出高效、低成本與環境友好的微藻浮選分離方法。前期在浮珠材料的探究方面，采用硼硅酸鈉、粉煤灰作為浮選載體對小球藻進行了浮選研究（Algal Research,60(2021):102479；環境污染與防治.2022,44(8):1035-1041.）；在浮珠與微藻細胞的粘附機理方面，采用XDLVO理論，解析了范德華作用、靜電作用、路易斯酸堿作用與相界面作用距離之間的變化關系（[J/OL].環境工程：1-12[2023-02-22].）。依托以上研究成果研發的浮珠浮選采收新技術，屬于微藻采收領域中的前沿技術。
文豪，地球與環境學院講師，博士，碩士生導師，長期從事微藻采收領域的研究。先后承擔陜西省自然科學基金面上項目1項，教育部中央高?；究蒲许椖?項，安徽省自然科學青年基金1項，安徽省教育廳自然科學重點項目1項，在Bioresource Technology、Science of the Total Environment、Bioprocess and biosystem engineering等期刊發表學術論文10余篇，授權發明專利6項。（撰稿：地球與環境學院 文豪、葛建華 編輯：宣傳部 夏雅鳳）
