在世博會中國館的“低碳行動”展區(qū),，有一個高科技展項——微藻能源技術(shù),。小小的微藻有什么大能耐呢,？昨天,，我國微藻能源方向的首個“973計劃”(國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃)項目“微藻能源規(guī)?；苽涞目茖W(xué)基礎(chǔ)”正式啟動,，該項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源,，并為我國減少大量二氧化碳排放,。據(jù)悉，該項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)任該項目的首席科學(xué)家。
實驗：微藻產(chǎn)油解決能源大問題
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，他開始研究藻類培養(yǎng),。 “那時,，微藻能源技術(shù)還沒有興起，我們培養(yǎng)藻類,，是為了做營養(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，可直接利用陽光,、二氧化碳和氮磷等簡單營養(yǎng)物質(zhì)快速生長,，合成油脂、蛋白,、多糖,、色素等物質(zhì)。上世紀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)化為營養(yǎng)品和高檔飼料的原料。
“當(dāng)時,，我們沒有去提取微藻中的大量油脂,，是因為柴油價格便宜，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)對氣候變暖”和發(fā)展低碳經(jīng)濟成為全球的共識，微藻制油變成能源科研領(lǐng)域的熱點問題,。2006年,，美國再次興起微藻能源的技術(shù)研究，日本和歐洲科學(xué)界,、我國科學(xué)界也積極跟進,。李元廣教授就是從那時起帶領(lǐng)團隊投入研究，試圖用小小的微藻來應(yīng)對能源和二氧化碳減排的大問題,。
優(yōu)勢：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,、麻風(fēng)樹、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,，只要有水資源和陽光的地方就行。開發(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，讓它們通過光合作用生產(chǎn)油脂,。當(dāng)微藻的細胞中積累大量油脂后,，技術(shù)人員就會將其采收,，并將油脂提取出來,。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 “與人爭糧,、爭地和爭水”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)微藻過程中就能消耗掉近10億噸二氧化碳。 “我國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，解決二氧化碳的點源排放問題,。微藻在生長過程中還需要大量氮和磷,，這正是造成湖泊、河水富營養(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)勢獨特,，但迄今為止,，世界各國在該領(lǐng)域的研發(fā)工作還停留在實驗研究和中試論證起步階段，技術(shù)尚不成熟,，遭遇成本過高這一瓶頸,。
為了攻克這些技術(shù)難題，突破瓶頸,，我國啟動了名為“微藻能源規(guī)?；苽涞目茖W(xué)基礎(chǔ)”的 “973”項目。該項目由華東理工大學(xué),、中國海洋大學(xué),、南京工業(yè)大學(xué)、北京化工大學(xué),、中科院海洋研究所,、中國石油[11.51 -0.69%]大學(xué)(北京)等十幾家單位聯(lián)合組織實施。
作為該項目的首席科學(xué)家,，李元廣教授充滿了信心,。他說，“973”項目將以推動微藻能源規(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)建過程中亟待解決的生物學(xué)及工程學(xué)方面的三個關(guān)鍵科學(xué)問題——“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)機制”,、“能源微藻規(guī)模化光自養(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)模化加工及系統(tǒng)集成優(yōu)化原理”,。
李元廣表示,，在5年時間內(nèi)，項目團隊將開發(fā)出一個“微藻資源庫”,，有望提供適合在我國不同地方,、不同氣候條件下生長的藻株。今后,，各省市在建設(shè)“微藻油田”時,，就可在資源庫中挑選合適的微藻品種。項目團隊會深入研究微藻產(chǎn)油的機理,，力爭提高微藻產(chǎn)油的效率,，降低它的成本。項目團隊還會建立一套中試系統(tǒng),，全面評估微藻制油的技術(shù)指標(biāo),、經(jīng)濟指標(biāo)和環(huán)境指標(biāo)，為我國節(jié)能減排和能源開發(fā)做出貢獻,，有利推動我國微藻能源的產(chǎn)業(yè)化進程,。(生物谷 bioon.com)
