2021年7月23至25日，第二届国际能源与环境会议在徐州顺利召开。本届大会的主题为“科技赋能碳中和”，其中在“二氧化碳的捕集利用和封存”分会场，浙江大学程军教授进行了题为微藻减排燃煤电厂CO2并联产生物产品（CO2 reduction with microalgae from coal-fired flue gas and conversion into multi-bioproducts.）的Keynote汇报。
（图为程军教授）
程军教授指出微藻具有较高的CO2固定效率，全球通过微藻光合作用固定的CO2的量高于2~10%(陆生植物小于1%)，如果将我国的沙漠、盐碱地用来种植微藻，60亿吨CO2将会被固定，并产生30亿吨微藻。
目前围绕微藻固碳方面多家高校合作在开发高效固碳藻种、开发高效固碳反应器、用微藻减排燃煤烟气CO2、用微藻减排煤化工厂CO2、微藻固碳工程示范。主要开发两条技术路径:燃煤电厂CO2烟气减排和煤化工尾气提纯CO2。不同于燃煤烟气CO2，煤化工尾气的CO2浓度较高，可以提纯至99%，成本较低，利用提纯后的CO2进行微藻培养可以得到食品级藻粉。
（图为微藻固碳的两条技术路径）
在整个微藻减排CO2过程中，需要克服几个关键性科学技术：
曝气工艺“放碳”
光反应器“捕碳”
固碳藻种“用碳”
CO2气泡在微藻培养液中停留时间较短，从而造成二氧化碳利用率低，尤其是在开放性跑道池中，CO2气泡会大量散逸。针对这一问题可以通过添加扰流装置强化传质，或者通过纳米级曝气系统延长CO2气泡停留时间，强化CO2利用效率。
（图为回转池中的漩涡流场）
除此之外，传统式跑道池透光性差，容易在培养池上方形成光区在下部形成暗区，从而使得光照分布不均匀。改进微藻光生物反应器强化微藻固碳，提出立柱式生物反应器，并加以扰流装置，强化微藻细胞运动传质，提高微藻生长效果。
（图为带有螺旋上升CO2溶解器的实验水平管式光生物反应器示意图）
对于藻种的驯化及其他人工手段（如基因编辑、核诱变等）进行藻种改良，也是提高微藻固碳效果的有力手段之一。并通过生物学方法对碳代谢通路进行研究，优化微藻的生物学转化。
（图为浙江大学核辐射中心）
最终得到的微藻也可用于食品、饲料、医药、生物柴油等多个方面，具有较高的经济效益。
（图为微藻用途）
（图为微藻用途）
注：程军教授为赐百年研发中心主任
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