门诊项目进展:泥炭藓工厂化繁育与种植技术体系

时间:2024-12-05浏览:15设置

为针对性解决学校科研人员在科技成果转化过程中遇到的复杂难题,提高科技成果转化效率,在上海市科委指导下,我校联合投资孵化机构“中科优势”,设立了“科技成果转化门诊”。自2024年9月24日首期门诊开诊以来,目前已举办三期,吸引了10余个院系、40个项目团队近百人次的积极参与,在教师中反响热烈,同时也受到光明日报头版关注。

经门诊专家团队对项目进行分类引导及可行性评估,共深入对接项目4个。其中,生命科学学院孙越副教授团队的“泥炭藓工厂化繁育与种植技术体系”项目以其在生态保护和环境可持续性方面的实际应用价值受到关注。团队通过对泥炭藓的生长习性和生态功能的深入研究,不断探索其在碳封存、生态修复及消费产品、医疗产品方面的应用潜力。


项目介绍


01泥炭藓的性质

泥炭藓拥有独特的巨大透明细胞结构,含碳量远高于其他物种,且具有独特的类木质素成分—泥炭藓酸,使得其沼泽中的泥炭藓腐烂率极低,因而具有强大的固碳碳储存能力。


02市场空间

泥炭地只占地球陆地面积的2.8%,但储存的碳是世界森林的两倍,约全球三分之一的土壤碳储存在泥炭地中。而泥炭藓作为泥炭地的核心物种,具有固碳、储碳、储水和酸化能力,被誉为泥炭地“有效的生态系统工程师”。当前,全球范围内的碳封存技术普遍面临成本高和安全性、可行性不足的问题,基于泥炭藓开发的二氧化碳封存装置,以其低成本和高稳定性的特点,成为碳封存领域的一个创新突破。

另一方面,泥炭藓通过光合作用吸收二氧化碳,仅需光照和少量矿物质,其光合产物转化为难降解的多酚聚合物,沉积在透明细胞壁上,保持结构稳定。多酚化合物的亲水性和透明细胞的毛细结构赋予泥炭藓吸附金属离子、微尘和保湿的能力,这也是由泥炭藓变成的泥炭能够成为大部分人工基质不可缺少的主要成份的原因之一。

泥炭是我国战略性非金属矿产资源,由于国内泥炭矿产资源不足,已被全面禁止开采,每年对泥炭的进口量达到300万立方米,预计10年内将达到3000万立方米。也因此,泥炭藓作为在园艺和农业领域泥炭唯一的替代物,其市场价值不可估量。

目前,泥炭藓主要被应用于园艺农业、污染监测等领域,而干泥炭藓在医药保健、土壤修复方面有较多的发明专利公布。如若未来泥炭藓能够被大规模、高质量稳定的供给,将在医美、化妆、卫生用品等领域,开辟全新的巨大市场空间。


03市场痛点

目前泥炭藓主要来源于野生采集、野地种植以及大田种植,全球产值高达10亿美金。德国、加拿大等欧美国家是野地泥炭藓种植的主要国家,技术较为成熟;而在我国,泥炭藓种植主要集中在贵州,为大田人工种植,产品以初级产品为主。

尽管泥炭藓具有巨大的市场潜力,但其大规模推广种植仍面临诸多挑战。当前,泥炭藓繁殖主要以断茎法繁殖,大田种植为主。这种方法难度大、效率低、周期长、环境要求高,人工成本高,品质也极不均一。同时,由于野生泥炭藓的不可替代的生态作用,泥炭藓被采集后会对泥炭沼泽造成毁灭性破坏,泥炭藓被列为我国二级保护植物,严禁采挖。

而大田种植的泥炭藓在产量、质量上都无法满足需求,不能大规模的普及,是下游产业发展的最大瓶颈。


04技术进展

国际首创泥炭藓叶状原丝体培养技术破种苗供给瓶颈,在全球的领域内先行实现了较大规模的工厂化泥炭藓繁育体系,为泥炭藓的规模化繁植及相关产业发展创造了必要条件。

植物碳封存技术利用碳封存植物泥炭藓能够被发酵式培养,极少腐烂且能够长期生长的特点,成功搭建了碳封存实现装置,实现空气中二氧化碳的高效回收与封存。

在特定环境条件下设施栽培泥炭藓的技术体系:拓展碳汇空间,目前泥炭藓水水面种植技术已获得专利,后续将进一步将泥炭藓的种植空间拓展到光伏板下,地下室,沙漠等更多场景领域。


05发展规划

本项目将通过泥炭藓的工厂化生产体系打造固碳装置,形成城市二氧化碳的负排放模式。同时,项目将紧密结合区域生态保护与环境治理的实际需求,拓展产业链并深化各环保领域间的联合运营,积极推进EOD项目的深度参与。一体化统筹、多场景开发和应用泥炭藓及其衍生产品,项目旨在实现碳封存与生态环境治理领域的经济效益最大化。

本阶段拟建立泥炭藓中等规模生产线,实现二氧化碳固定装置样机生产和开展多样环境中泥炭藓种植技术的研发。


转化进展

自2024年9月24日转化门诊初次对接以来,泥炭藓项目的推进已取得显著进展,技术转移专家为项目提供了初步的商业化路径,并推荐其在WIPO GREEN大会上发布项目最新进展,在国际舞台上崭露头角。目前,项目尽调、商业梳理和中试规划均已进入快速推进阶段。

微信图片_20241205091410.jpg

孙越副教授在WIPO GREEN大会上作报告


如对项目感兴趣,欢迎扫码选择“我需要引进新技术(Buyer)”进行对接。

1.jpg


返回原图
/