高丽大学世宗校区（副校长 梁智云）生命信息工程系白承弼（音）教授（通讯作者）与自然科学研究所尹孝直（音）博士（第一作者）组成的研究团队，采用以硅藻土（diatomite）进行预涂覆（pre-coating）的板框式过滤工艺（plate and frame filter press），成功实现了对微藻生物质的高能效大规模收获。

研究团队在最大5吨规模的收获实验中验证了系统的稳定性能，证明了其产业化可行性。该研究成果以《Diatomite coated plate and frame filter press as novel harvest method of microalgae biomass: Design and pilot-scale study》为主题，于2025年10月在国际权威期刊《Bioresource Technology》（影响因子9.0，农业工程领域排名第一）正式发表。

微藻作为新一代生物质资源，兼具单位面积高生产率与二氧化碳减排效果。然而，在整体生产成本中占比较高的收获阶段，长期以来被认为是商业化应用的最大瓶颈。本研究通过在板式过滤装置中预涂覆硅藻土，同时提升了微藻细胞的捕集性能与脱水效率。

研究团队在实验室规模与示范规模条件下，采用相同工况对系统性能进行了验证。结果显示，最优预涂覆范围约为250–500 mg/L，在该区间内收获效率提升了约15–20个百分点。过滤滤饼可稳定形成，有利于降低污染并维持通量。能耗测定结果为2.5–3.0 kWh/m³，表明相较于传统离心分离工艺，可显著降低能耗成本。

白承弼（音）教授研究团队使用了总过滤面积为1.44 m²的过滤板，以及由聚丙烯、聚乙烯和聚乙烯醇复合而成的过滤布（厚度约200 μm，孔径5 μm）。单次运行循环由培养液注入和滤饼压榨两个阶段构成，过滤布表面形成平均厚度为0.85–1.76 mm的硅藻土层，可有效捕集尺寸约为5–20 μm的微藻细胞。基于表面电荷与微观结构的物理化学相互作用，涂覆层的稳定性亦得到保障。

在经济性评估方面，研究团队确认了该工艺在设备成本与能耗方面的优势。硅藻土预涂覆过滤在设备投资方面，相较于离心分离与膜过滤工艺，具备将年设备成本降低约30%的潜力；在能耗成本方面，即便采取保守估计，也可降低至原有水平的约80%。此外，单次预涂覆可支持连续运行2–3天，仅需重新涂覆即可维持性能，在运维管理方面同样具备明显优势。

白承弼（音）教授表示：“硅藻土作为一种天然材料，具有多孔结构和较大的比表面积，有利于微粒捕集。通过在过滤装置中预涂覆硅藻土，可避免细胞直接堵塞过滤布孔隙，使细胞在硅藻土层中被捕集，从而长期保持稳定的过滤通量。该工艺在降低对合成化学添加剂依赖的同时，实现了收获与脱水的一体化，有效解决了微藻生物质商业化过程中亟需突破的关键瓶颈。”

本研究在韩国研究财团“用于有用物质生产的 Carbon to X（CtX）技术开发项目”以及区域创新先导研究中心（RLRC）集群课题项目的支持下完成。