如果在中國(guó)廣闊的沿海和內(nèi)地水域大規(guī)模種植工程高油藻類,，生物柴油的生產(chǎn)規(guī)?？梢赃_(dá)到數(shù)千萬(wàn)噸,。這并非遙不可及,。在科研人員的積極探索下，國(guó)內(nèi)在海洋微藻制取生物柴油方面已取得可喜成果,，更宏大的項(xiàng)目正在醞釀之中,。
微藻柴油可望滿足全國(guó)一半用油
“在顯微鏡下，海藻就像一個(gè)油葫蘆,，比油菜籽,、花生的含油量高7～8倍，比玉米高十幾倍,。”山東海洋工程研究院院長(zhǎng)李乃勝介紹,，海洋微藻制取生物柴油是目前國(guó)際新能源領(lǐng)域的新方向。專家指出,，中國(guó)鹽堿地面積達(dá)1.5億畝,。如果用14%的鹽堿地培養(yǎng)微藻，在技術(shù)成熟的條件下,，生產(chǎn)的柴油量就可滿足全國(guó)50%的用油需求,。
中國(guó)海洋大學(xué)教授潘克厚說(shuō),，微藻資源豐富，不會(huì)因收獲而破壞生態(tài)系統(tǒng),，可大量培養(yǎng)而不占用耕地。另外,，它的光合作用效率高,，生長(zhǎng)周期短，單位面積年產(chǎn)量是糧食的幾十倍乃至上百倍,。而且微藻脂類含量在20%至70%,，是陸地植物遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的，不僅可生產(chǎn)生物柴油或乙醇,，還有望成為生產(chǎn)氫氣的新原料,。
中國(guó)成套技術(shù)項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)
不久前，中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)石油化工股份有限公司聯(lián)合召開(kāi)了微藻生物柴油成套技術(shù)項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì),。會(huì)上,，項(xiàng)目倡議人、兩院院士閔恩澤指出,，從微藻轉(zhuǎn)化為生物柴油的過(guò)程中,，微藻是基礎(chǔ)，光反應(yīng)器是轉(zhuǎn)化關(guān)鍵,，要自始至終加強(qiáng)戰(zhàn)略研究,。中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)石化合作開(kāi)發(fā)微藻生物柴油技術(shù)，近期要完成小試研究,；2015年前后實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā),；遠(yuǎn)期將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。
中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)李靜海強(qiáng)調(diào),，微藻是潛力很大的生物能源,，但規(guī)模和成本是目前開(kāi)發(fā)微藻的兩大瓶頸問(wèn)題，因此要把微藻生物柴油技術(shù)作為一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)事業(yè),，重視方案和路線選擇,。中科院與中國(guó)石化在微藻生物柴油這一前瞻性領(lǐng)域從一開(kāi)始就以產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向緊密合作，為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的合作提供了很好的示范,，具有重要意義,。中科院目前正在實(shí)施太陽(yáng)能行動(dòng)計(jì)劃，微藻生物能源是其中的重要組成部分,。
中國(guó)石化總工程師曹湘洪院士指出,，在項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面，目光要放長(zhǎng)遠(yuǎn),，堅(jiān)持長(zhǎng)期作戰(zhàn),。隨著技術(shù)進(jìn)步及環(huán)境要求提高,，微藻生物柴油技術(shù)會(huì)體現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)力。合作雙方應(yīng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),，爭(zhēng)取推出高水平的科學(xué)技術(shù)成果,。專家認(rèn)為，中科院與中國(guó)石化合作具備完整的產(chǎn)業(yè)鏈,。雙方應(yīng)充分利用國(guó)家政策,，爭(zhēng)取國(guó)家支持。據(jù)悉,，中國(guó)石化科技開(kāi)發(fā)部,、中科院高技術(shù)局和生物局聯(lián)合調(diào)研后，決定共同開(kāi)展微藻生物柴油技術(shù)項(xiàng)目合作,。
上海加緊開(kāi)發(fā)微藻制油新技術(shù)
4月21日從上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院傳出消息,，由上海市科委立項(xiàng)的微藻制油項(xiàng)目已取得小試階段性成果?？蒲腥藛T正加緊研發(fā)既能產(chǎn)出柴油,，又能減排二氧化碳的微藻制油新技術(shù)，并準(zhǔn)備將成果率先應(yīng)用于治理燃煤電廠廢氣,。
主持藻類制油研究的上海交通大學(xué)副教授繆曉玲表示,，目前課題組正在解決品種選擇問(wèn)題。現(xiàn)在全世界已知的藻類有近3萬(wàn)種,，其中含油量高的未必長(zhǎng)得快,，長(zhǎng)得快的又未必適應(yīng)高濃度二氧化碳環(huán)境?？蒲腥藛T希望從中找到最適宜的品種,，讓微藻能大量吸收二氧化碳，并通過(guò)葉綠素的光合作用制造生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分,，從中提取出油脂,，再制備出生物柴油。這種生物柴油與傳統(tǒng)石化柴油的性質(zhì)和成分相似,，某些指標(biāo)如發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性能甚至更好,。
為實(shí)現(xiàn)微藻柴油產(chǎn)業(yè)化，課題組計(jì)劃開(kāi)發(fā)適合工業(yè)化生產(chǎn)的連續(xù)采收,、能源消耗低的脫水干燥和微藻制油技術(shù),，建立規(guī)模化的微藻制油工廠,，在大型容器中養(yǎng)殖微藻,。按照設(shè)想，白天，陽(yáng)光和工業(yè)二氧化碳廢氣將為微藻創(chuàng)造出適宜的生長(zhǎng)條件,；夜晚,，光合作用停止，但依然可以給微藻“喂食”工業(yè)廢水,，讓它們利用廢水中的糖制造養(yǎng)分,；“榨油”之后的微藻殘?jiān)瑒t可以作為新型生物質(zhì)能鍋爐的燃料,。經(jīng)過(guò)這一輪的綠色循環(huán),，微藻柴油能做到讓汽車的碳排放降為零。
上海交大生物質(zhì)能研究中心主任羅永浩教授認(rèn)為,，上海有很多大型燃煤電廠,，其氣體排放組成中有99%是二氧化碳,，運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)可使微藻制油在本地循環(huán)起來(lái),。據(jù)了解，藻類含有大量生物油脂,，部分品種含油量達(dá)70%,。它們的光合作用效率高，生長(zhǎng)迅速,，最多兩周就可以完成一個(gè)生長(zhǎng)周期,。研究表明，每公頃土地玉米年產(chǎn)油量只有120升,，大豆為440升,，而藻類可達(dá)1.5萬(wàn)至8萬(wàn)升。藻類將是非常有潛力的生物柴油來(lái)源,。殼牌,、雪佛龍等石油巨頭以及正致力于新能源開(kāi)發(fā)的微軟董事長(zhǎng)比爾·蓋茨，近兩年已投入巨資啟動(dòng)微藻制油研發(fā),。微藻制油需國(guó)家立項(xiàng)支持
鑒于微藻的重要能源價(jià)值以及世界各國(guó)對(duì)能源微藻研究不斷深入,，有專家建議，中國(guó)應(yīng)立即啟動(dòng)微藻產(chǎn)乙醇,、產(chǎn)油技術(shù)的研究,，對(duì)微藻產(chǎn)氫也要注意動(dòng)態(tài)跟蹤，作好長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃,。
中國(guó)在能源微藻基礎(chǔ)研究方面擁有很強(qiáng)的研發(fā)力量,，眾多高校和科研院所承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家及省部級(jí)微藻分類、育種和保存技術(shù)研究,，擁有一大批淡水和海水微藻種質(zhì)資源,。目前中國(guó)在微藻大規(guī)模養(yǎng)殖方面已走在世界前列。專家建議，利用微藻制取生物柴油,，具有重要的政治,、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)意義,，國(guó)家對(duì)此應(yīng)加大科技支持力度,，使之上升為國(guó)家項(xiàng)目。微藻制油需要國(guó)家立項(xiàng)支持,，科技部,、發(fā)改委、財(cái)政部,、能源局等部委在科技立項(xiàng)時(shí),，要向微藻制油傾斜，鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)開(kāi)發(fā)微藻制油自動(dòng)化設(shè)備,，大力促進(jìn)微藻制油產(chǎn)業(yè)化,。
發(fā)達(dá)國(guó)家大力開(kāi)發(fā)微藻制油
美國(guó)從1976年起就啟動(dòng)了微藻能源研究，攻關(guān)以化石燃料產(chǎn)生的廢氣生產(chǎn)高含脂微藻,。這一計(jì)劃雖然因經(jīng)費(fèi)精簡(jiǎn),、藻類制油成本過(guò)高于1996年終止，但美國(guó)科學(xué)家已經(jīng)培育出了富油的工程小環(huán)藻,。這種藻類在實(shí)驗(yàn)室條件下的脂質(zhì)含量可達(dá)到60%以上(比自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量提高了3～12倍),，戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上，為后來(lái)的研究提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),。
2006年,，美國(guó)兩家企業(yè)建立了可與1040兆瓦電廠煙道氣相連接的商業(yè)化系統(tǒng)，成功地利用煙道氣中的二氧化碳進(jìn)行大規(guī)模光合成培養(yǎng)微藻,，并將微藻轉(zhuǎn)化為生物“原油”,。2007年，美國(guó)宣布由國(guó)家能源局支持的微型曼哈頓計(jì)劃,，計(jì)劃在2010年實(shí)現(xiàn)微藻制備生物柴油工業(yè)化,，各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)全面提速。
2007年,，以色列一家公司對(duì)外展示了利用海藻吸收二氧化碳,，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能的技術(shù)，每5千克藻類可生產(chǎn)1升燃料,。此外,，在微藻制乙醇方面，美國(guó)已開(kāi)發(fā)出利用微藻替代糖來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的專利,；日本兩家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了利用微藻將二氧化碳轉(zhuǎn)換成燃料乙醇的新技術(shù),，計(jì)劃在2010年研制出有關(guān)設(shè)備，并投入工業(yè)化生產(chǎn)。
