[發明專利]一種菌藻復合制劑及其在制備氫氣中的用途

有效

• 申請號: 201810080730.5
• 申請日: 2018-01-28
• 公開（公告）號: CN107937327B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 黃永根;洪迪明;胡三強;白雪高;白健明;白永煒
• 申請（專利權）人: 杭州富陽優信科技有限公司
• 主分類號: C12N1/20
• 分類號: C12N1/20;C12N1/12;C12P3/00;C12R1/46;C12R1/38;C12R1/89
• 代理公司: 北京權智天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11638
• 代理人: 王新愛

本發明屬于生物新能源技術領域，公開了一種菌藻復合制劑，其包括屎腸球菌、沼澤紅假單胞菌以及斜生柵藻。本發明選用特定的菌藻進行混合培養，協同效果好，能夠提高氫氣的產量和藻類生物量。

技術領域

本發明屬于新能源技術領域，具體涉及一種菌藻復合制劑及其在制備氫氣中的用途。

背景技術

隨著工業化的發展和人類生活水平的提高，化石能源的利用也在逐年增多，一方面造成了嚴重的環境污染，另一方面化石能源具不可再生性。因此，尋找一種清潔、高效的可再生新能源就變得非常急迫。與其他能源物質相比，氫氣具有資源豐富、密度小、質量輕、便于運輸、利用形式多樣、用途廣泛、燃燒值高、清潔可再生和燃燒后只產生水等一系列優點，所以被認為是未來社會最具潛力的環保可再生能源。隨著燃料電池技術的進一步發展，將氫能直接轉化為電能完全可以實現，制氫技術的研究具有很大的發展潛力。因此，世界許多國家投入了大量的研究經費用于發展氫能。

目前氫氣制備主要包括化石原料制氫、電解水制氫和生物制氫等。然而，目前氫氣的產生主要依靠熱化學和光電化學兩種途徑，此途徑不但生產成本昂貴、需要大量的能量并且環境污染嚴重，排放大量的溫室氣體，所以是非環保的，前者需要消耗大量的煤炭、石油、天然氣等寶貴的不可再生資源：后者則需消耗大

量的電能為代價。要使氫能在未來能被廣泛應用，其關鍵是建立一種高效、簡單、快速、可持續的制取氫氣的方法。所以，使得氫氣在未來社會作為一種清潔、可再生能源面臨很大的挑戰。因此，利用低成本、可再生的生物質資源為原料制備氫氣備受人們的關注。

生物制氫便是一項具有這樣一些特征的新技術。生物產氫類群主要包括：光合生物(厭氧光合細菌、藍細菌和綠藻)、非光合生物(嚴格光合細菌、兼性厭氧細菌和好氧細菌)和古細菌類群。由于其產氫機制各不相同，所以對其潛在應用價值也有不同的評價。目前生物產氫的研究主要集中在光合細菌和微藻。雖然光合細菌在放氫時不放氧，但不能直接利用太陽能產氫；同時，由于可用于產氫的有機物的產地和數量等因素也決定了其應用范圍有限，難以為人類大規模提供氫源。而微藻(藍藻和綠藻)產氫是通過光合作用系統及特有的產氫酶利用太陽能把水分解為氫氣和氧氣，所以有較好的應用前景。

藍藻和綠藻催化產氫的酶不同，藍藻是固氮酶催化產氫，產氫過程中需要消耗能量ATP，所以總體產氫效率低。而綠藻內催化產氫的可逆產氫酶以太陽能為能源以水為原料、催化產氫的理論量子效率高，因此，綠藻放氫的研究最有可能成為將來產氫研究的主體。由于綠藻產氫機理不同，所以，獲得更多的高產氫藻種，研究其放氫特性，勢在必行。綠藻的氫化酶對氧氣極為敏感，很容易受氧氣的抑制而失去活性，而氧氣又是光合作用的專一性產物，導致藻的產氫效率較低，很大程度上限制了綠藻產氫的發展，因此想提高綠藻的產氫量就要降低其細胞內氧氣的含量。目前降低氧氣含量的方法主要是通過去除培養基中的硫元素，從而抑制光合系統的放氧活性，降低了光解水產生的氧氣含量，但是該方法同時也抑制了光解水產生的電子產量，最終導致產氫效率低。因此，開發一種高效率產氫的藻制劑尤為重要。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術藻類產氫效率低等缺陷，提供了一種菌藻復合制劑，該制劑通過菌藻合理配伍，相互協同，能夠大幅提高氫氣的產出量。

本發明是通過如下技術方案來實現的：

一種菌藻復合制劑，其包括屎腸球菌、沼澤紅假單胞菌以及斜生柵藻。

具體地，

所述菌藻復合制劑按照如下工藝制備而得：

步驟1）制備發酵液：將屎腸球菌和沼澤紅假單胞菌分別按照常規培養獲得1×10⁸CFU/ml的種子液，然后按照1-2:2-3的體積比混合得到混合種子液，再按照8-10%的接種量轉到發酵培養基中，30℃培養12h，得到發酵液；

步驟2）制備藻液：取對數生長期的斜生柵藻，按照5%的接種量接種到TAP培養液中進行培養，得到藻液；