中國(guó)已投入相關(guān)研究開發(fā)
繼第二代生物燃料之后,,傳統(tǒng)的柴油燃料正遇新的替代品——被譽(yù)為“綠金”的第三代生物燃料,。這一新興的生物燃料主要是以海藻油為原料生產(chǎn)乙醇、丁醇,、噴氣燃料和柴油,。
荷蘭Wageningen大學(xué)生物教授Wijffels近日向記者介紹,,雖然尚未被大規(guī)模生產(chǎn)以大量應(yīng)用,,但微藻被認(rèn)為是一種很有前途的生物燃料。
(圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
生長(zhǎng)迅速減少污染
雖然第二代生物燃料不再需要用糧食制造轉(zhuǎn)而采用不可食用的纖維素,,已是一大飛躍,,但用來分解纖維素的酶成本太高,以至于生產(chǎn)規(guī)模難以擴(kuò)大,。
而第三代生物燃料主要是從海藻中提取油脂,,不需要占用土地和淡水資源,而且海藻產(chǎn)油量非常高。Wageningen提供的資料顯示,,藻類的含油量在20%~60%,,平均每年每公頃可產(chǎn)油20000~80000升,其中棕櫚油的產(chǎn)量在6000升/公頃,。
Wageningen相關(guān)人士介紹,,微藻的培養(yǎng)可利用工業(yè)廢氣中的二氧化碳,也可以吸收工業(yè)廢氣中的氮氧化合物,,消耗大量溫室氣體二氧化碳,,對(duì)空氣進(jìn)行清潔,但藻類在生長(zhǎng)時(shí)也需要基本等量的二氧化碳,,因而其二氧化碳的凈排放量近似于零,。
同時(shí),微藻生長(zhǎng)迅速,,在正常生長(zhǎng)時(shí)生物量每24小時(shí)即可翻倍,,且全年都能收獲,對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求極低,。
收獲成本依舊偏高
雖然微藻在單位面積上的高密度產(chǎn)出是其最大優(yōu)勢(shì),。但是,以目前的技術(shù)水平,,微藻培養(yǎng)也存在單位面積生產(chǎn)能耗大,、投入成本高的問題。
Wageningen大學(xué)目前已投入約500萬(wàn)歐元用于藻類試驗(yàn)工廠,,但他們估算,,目前生產(chǎn)每公頃海藻的成本約在10歐元/千克,生產(chǎn)100公頃的成本則為4歐元/千克,,而未來100公頃的生產(chǎn)成本很有可能降為0.4歐元/千克,。
Wageningen大學(xué)和荷蘭研究中心的研究人員在2010年的《科學(xué)雜志(journal Science)》上撰文表示,在過去的二十年中,,微藻生產(chǎn)生物柴油的成本持續(xù)下降,,已從幾百美元/加侖下降至幾十美元/加侖,未來十年內(nèi)微藻生物燃料將與常規(guī)燃料的成本持平,。
微藻的萃取和收獲成本也很高,。目前,從微藻中提油的方法主要有溶劑萃取,、機(jī)械壓榨,、超臨界二氧化碳萃取等方法,這些方法都存在能耗大或溶劑損失代價(jià)高的問題,。
除了成本問題,,有研究人員表示,,海藻生物燃料對(duì)環(huán)境也有一定影響。弗吉尼亞大學(xué)有研究報(bào)告稱,,與其他生物原料,,如玉米、油菜等相比,,水藻生物燃料生產(chǎn)過程中消耗的能量更多,、需要的水也更多。
微藻燃料中國(guó)起步
對(duì)此,,中科院生物所研究員呂雪峰告訴記者,,在中國(guó),以海藻為原材料的生物燃料也正在某些領(lǐng)域應(yīng)用,,一些科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)也開始關(guān)注產(chǎn)油微藻的研究和開發(fā),。去年,科技部也投入了幾千萬(wàn)的資金來支持相關(guān)項(xiàng)目,。比如,,中國(guó)科學(xué)院所屬相關(guān)單位曾經(jīng)承擔(dān)過多項(xiàng)國(guó)家及省部級(jí)微藻育種和生產(chǎn)的研究,培養(yǎng)了一支經(jīng)驗(yàn)豐富的微藻生物技術(shù)研發(fā)隊(duì)伍,。在產(chǎn)油微藻的研究方面,,目前已有水生生物所、武漢植物園,、南海海洋所,、青島海洋所等單位開展了選種、育種,、大量培養(yǎng),、收集和提油等研究,并積極開展與我國(guó)大型石油化工企業(yè)的合作,。
此外,,國(guó)航部分航班就正在試驗(yàn)以海藻為原材料提取生物燃油。據(jù)稱,,在初始階段,航班使用生物燃料的成本可能會(huì)高于使用石油燃料,但等到生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大,煉油技術(shù)不斷改進(jìn)后,成本可能會(huì)比石油燃料更低,。青能所也與波音公司共同投資成立實(shí)驗(yàn)室,開展產(chǎn)油微藻的規(guī)?;B(yǎng)殖,、收獲和加工轉(zhuǎn)化技術(shù)的研發(fā)。 (生物谷Bioon.com)