在世博會(huì)中國(guó)館的“低碳行動(dòng)”展區(qū),，有一個(gè)高科技展項(xiàng)——微藻能源技術(shù),。小小的微藻有什么大能耐呢？昨天,，我國(guó)微藻能源方向的首個(gè)“973計(jì)劃”(國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃)項(xiàng)目“微藻能源規(guī)?；苽涞目茖W(xué)基礎(chǔ)”正式啟動(dòng)，該項(xiàng)目有望突破微藻制油的高成本瓶頸,，讓藻類替代農(nóng)作物,，成為生物柴油的重要來(lái)源，并為我國(guó)減少大量二氧化碳排放,。據(jù)悉,，該項(xiàng)目有十多家科研單位參與，華東理工大學(xué)是依托單位,，華東理工教授李元廣擔(dān)任該項(xiàng)目的首席科學(xué)家,。
實(shí)驗(yàn)：微藻產(chǎn)油解決能源大問(wèn)題
李元廣教授是清華大學(xué)博士，他的科研生涯和藻類結(jié)緣,。 1995年,，他開(kāi)始研究藻類培養(yǎng)。 “那時(shí),，微藻能源技術(shù)還沒(méi)有興起,，我們培養(yǎng)藻類，是為了做營(yíng)養(yǎng)品和飼料,。 ”據(jù)介紹,，微藻是一種低等植物，在陸地,、海洋分布廣泛,，種類繁多，造成湖泊污染的藍(lán)綠藻就是微藻大家族的成員,。微藻光合作用效率非常高,，可直接利用陽(yáng)光、二氧化碳和氮磷等簡(jiǎn)單營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)快速生長(zhǎng),，合成油脂,、蛋白,、多糖、色素等物質(zhì),。上世紀(jì)90年代,，李元廣研究藻類培養(yǎng)，就是為了提取微藻中的蛋白,、多糖,、色素等高附加值物質(zhì)，把它們轉(zhuǎn)化為營(yíng)養(yǎng)品和高檔飼料的原料,。
“當(dāng)時(shí),，我們沒(méi)有去提取微藻中的大量油脂，是因?yàn)椴裼蛢r(jià)格便宜,，而用微藻制生物柴油的成本太高,。”李元廣教授告訴記者。隨著石油等能源的日益稀缺,，以及“應(yīng)對(duì)氣候變暖”和發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為全球的共識(shí),，微藻制油變成能源科研領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題。2006年,，美國(guó)再次興起微藻能源的技術(shù)研究,，日本和歐洲科學(xué)界、我國(guó)科學(xué)界也積極跟進(jìn),。李元廣教授就是從那時(shí)起帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)投入研究,，試圖用小小的微藻來(lái)應(yīng)對(duì)能源和二氧化碳減排的大問(wèn)題。
優(yōu)勢(shì)：節(jié)約耕地減少二氧化碳排放
據(jù)介紹,，目前,，生產(chǎn)生物柴油所用的原料均靠種植油料植物，如棕櫚樹(shù),、麻風(fēng)樹(shù),、油菜等。由于油料植物的油脂面積產(chǎn)率不高,，大力發(fā)展生物柴油必然要占用大量耕地,，影響糧食生產(chǎn)。微藻制油不需要占用大量耕地,，只要有水資源和陽(yáng)光的地方就行,。開(kāi)發(fā) “微藻油田”，可選擇海邊和有水資源的鹽堿地,，在這些地方大面積培養(yǎng)微藻,，讓它們通過(guò)光合作用生產(chǎn)油脂。當(dāng)微藻的細(xì)胞中積累大量油脂后，技術(shù)人員就會(huì)將其采收,，并將油脂提取出來(lái),。因此，微藻能源不但產(chǎn)油量高,，還能緩解生物能源發(fā)展中 “與人爭(zhēng)糧,、爭(zhēng)地和爭(zhēng)水”的矛盾。
另一方面,，微藻制油能大量減少二氧化碳排放,。據(jù)計(jì)算,，每培養(yǎng)1噸微藻,，就需要消耗約2噸二氧化碳。
李元廣教授表示,，目前我國(guó)柴油的年消耗量為上億噸,，如果全部用 “微藻油田”提供，約需要幾億噸微藻,，在培養(yǎng)微藻過(guò)程中就能消耗掉近10億噸二氧化碳,。 “我國(guó)目前每年的二氧化碳排放量在 70億噸左右，微藻制油能減排1/7左右,，這個(gè)減排量相當(dāng)可觀,。”微藻能源技術(shù)成熟后，可將 “微藻油田”建在熱電廠,、化工廠等二氧化碳排放量很高的工廠旁,，解決二氧化碳的點(diǎn)源排放問(wèn)題。微藻在生長(zhǎng)過(guò)程中還需要大量氮和磷,，這正是造成湖泊,、河水富營(yíng)養(yǎng)化污染的“元兇”， “微藻油田”還能用于凈化工廠排放的廢水和城市生活污水,。
進(jìn)展：聯(lián)合攻關(guān)突破高成本瓶頸
微藻能源雖然發(fā)展前景廣闊,、優(yōu)勢(shì)獨(dú)特，但迄今為止,，世界各國(guó)在該領(lǐng)域的研發(fā)工作還停留在實(shí)驗(yàn)研究和中試論證起步階段,，技術(shù)尚不成熟，遭遇成本過(guò)高這一瓶頸,。
為了攻克這些技術(shù)難題,，突破瓶頸，我國(guó)啟動(dòng)了名為“微藻能源規(guī)?；苽涞目茖W(xué)基礎(chǔ)”的 “973”項(xiàng)目,。該項(xiàng)目由華東理工大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、南京工業(yè)大學(xué),、北京化工大學(xué),、中科院海洋研究所、中國(guó)石油[11.51 -0.69%]大學(xué)(北京)等十幾家單位聯(lián)合組織實(shí)施,。
作為該項(xiàng)目的首席科學(xué)家,，李元廣教授充滿了信心。他說(shuō),，“973”項(xiàng)目將以推動(dòng)微藻能源規(guī)?；苽渲泻诵募夹g(shù)的重大突破為目標(biāo)，以能源微藻戶外大規(guī)模培養(yǎng)的實(shí)際條件為背景,，研究從藻種選育到微藻能源規(guī)?；苽湎到y(tǒng)構(gòu)建過(guò)程中亟待解決的生物學(xué)及工程學(xué)方面的三個(gè)關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題——“能源微藻胞內(nèi)代謝及油脂合成與積累的系統(tǒng)生物學(xué)機(jī)制”、“能源微藻規(guī)?；庾责B(yǎng)培養(yǎng)的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化及環(huán)境調(diào)控規(guī)律”和“微藻能源規(guī)?；庸ぜ跋到y(tǒng)集成優(yōu)化原理”。
李元廣表示,，在5年時(shí)間內(nèi),，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)將開(kāi)發(fā)出一個(gè)“微藻資源庫(kù)”，有望提供適合在我國(guó)不同地方,、不同氣候條件下生長(zhǎng)的藻株,。今后，各省市在建設(shè)“微藻油田”時(shí),，就可在資源庫(kù)中挑選合適的微藻品種,。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)會(huì)深入研究微藻產(chǎn)油的機(jī)理，力爭(zhēng)提高微藻產(chǎn)油的效率,，降低它的成本,。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還會(huì)建立一套中試系統(tǒng)，全面評(píng)估微藻制油的技術(shù)指標(biāo),、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo),，為我國(guó)節(jié)能減排和能源開(kāi)發(fā)做出貢獻(xiàn)，有利推動(dòng)我國(guó)微藻能源的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,。(生物谷 bioon.com)
