《微藻類光生物能源利用中的能質轉化及調控機制研究》是依託哈爾濱工業大學，由阮立明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：微藻類光生物能源利用中的能質轉化及調控機制研究
- 依託單位：哈爾濱工業大學
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：阮立明
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以微藻類光合微生物能質轉化與利用為背景，考察光生物質反應器內微藻顆粒及團簇的光譜輻射特性與傳輸機理，開展光輻射場與流場耦合作用分析，為最佳化設計開發高效低能耗光生物反應器提供基礎物性和理論支撐。具體內容包括：(1) 開展微藻胞體彌散系光譜輻射特性理論建模，搭建微藻光譜輻射特性測試實驗平台，建立典型藻類光譜輻射特性資料庫；(2) 構建精確模擬光生物反應器內微藻介質的多維光傳輸模型，發展適用於求解各種類型光反應器光傳輸的高效精確數值算法；(3) 開展光輻射場與流場耦合作用下微藻顆粒光傳輸和生長動力過程耦合效應分析，探討生物質生成率與入射輻射能量之間的定量關係，分析微藻能源光轉換效率的主要影響因素及關鍵調控因子，揭示藻類能源能質轉化機制及其調控機理。本研究涉及光輻射傳輸、光學、光譜學、生物學、計算物理、電磁學、材料科學等多個學科的交叉，是生物質能轉化與利用關鍵技術之一。
結題摘要
以微藻類光合微生物能質轉化與利用為背景，考察了光生物質反應器內微藻顆粒及團簇的光譜輻射特性與傳輸機理，開展光輻射場與流場耦合作用分析，為最佳化設計開發高效低能耗光生物反應器提供基礎物性和理論支撐。具體內容包括：(1)開展了微藻胞體彌散系光譜輻射特性理論建模，搭建了微藻光譜輻射特性測試實驗平台，建立了典型藻類光譜輻射特性資料庫；(2)構建了精確模擬光生物反應器內微藻介質的多維光傳輸模型，發展了適用於求解各種類型光反應器光傳輸的高效精確數值算法；(3)開展了光輻射場與流場耦合作用下微藻顆粒光傳輸和生長動力過程耦合效應分析，探討了生物質生成率與入射輻射能量之間的定量關係，分析了微藻能源光轉換效率的主要影響因素及關鍵調控因子，揭示了藻類能源能質轉化機制及其調控機理。本研究涉及光輻射傳輸、光學、光譜學、生物學、計算物理、電磁學、材料科學等多個學科的交叉，是生物質能轉化與利用關鍵技術之一。主要成果包括發表刊物論文54篇（其中國際刊物51篇）、國際會議論文4篇，其中，SCI檢索51篇，EI收錄4篇，申報發明專利4項。培養博士後1人（在站），博士研究生4人（已畢業）、碩士研究生6人（已畢業）。
