如果在中國廣闊的沿海和內地水域大規(guī)模種植工程高油藻類,，生物柴油的生產規(guī)模可以達到數(shù)千萬噸,。這并非遙不可及,。在科研人員的積極探索下，國內在海洋微藻制取生物柴油方面已取得可喜成果,，更宏大的項目正在醞釀之中,。
微藻柴油可望滿足全國一半用油
“在顯微鏡下，海藻就像一個油葫蘆,，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李乃勝介紹,，海洋微藻制取生物柴油是目前國際新能源領域的新方向。專家指出,，中國鹽堿地面積達1.5億畝,。如果用14%的鹽堿地培養(yǎng)微藻，在技術成熟的條件下,，生產的柴油量就可滿足全國50%的用油需求,。
中國海洋大學教授潘克厚說，微藻資源豐富,，不會因收獲而破壞生態(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,，生長周期短，單位面積年產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%,，是陸地植物遠遠達不到的，不僅可生產生物柴油或乙醇,，還有望成為生產氫氣的新原料,。
中國成套技術項目已經(jīng)啟動
不久前，中國科學院與中國石油化工股份有限公司聯(lián)合召開了微藻生物柴油成套技術項目啟動會,。會上,，項目倡議人、兩院院士閔恩澤指出，從微藻轉化為生物柴油的過程中,，微藻是基礎,，光反應器是轉化關鍵，要自始至終加強戰(zhàn)略研究,。中國科學院與中國石化合作開發(fā)微藻生物柴油技術,，近期要完成小試研究；2015年前后實現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā),；遠期將建設萬噸級工業(yè)示范裝置,。
中國科學院副院長李靜海強調，微藻是潛力很大的生物能源,，但規(guī)模和成本是目前開發(fā)微藻的兩大瓶頸問題,，因此要把微藻生物柴油技術作為一項長遠事業(yè)，重視方案和路線選擇,。中科院與中國石化在微藻生物柴油這一前瞻性領域從一開始就以產業(yè)為導向緊密合作,，為學術界與工業(yè)界的合作提供了很好的示范，具有重要意義,。中科院目前正在實施太陽能行動計劃，微藻生物能源是其中的重要組成部分,。
中國石化總工程師曹湘洪院士指出,，在項目技術經(jīng)濟性方面，目光要放長遠,，堅持長期作戰(zhàn),。隨著技術進步及環(huán)境要求提高，微藻生物柴油技術會體現(xiàn)出競爭力,。合作雙方應優(yōu)勢互補,，爭取推出高水平的科學技術成果。專家認為,，中科院與中國石化合作具備完整的產業(yè)鏈,。雙方應充分利用國家政策，爭取國家支持,。據(jù)悉,，中國石化科技開發(fā)部、中科院高技術局和生物局聯(lián)合調研后,，決定共同開展微藻生物柴油技術項目合作,。
上海加緊開發(fā)微藻制油新技術
4月21日從上海交通大學生命科學技術學院傳出消息，由上海市科委立項的微藻制油項目已取得小試階段性成果,?？蒲腥藛T正加緊研發(fā)既能產出柴油，又能減排二氧化碳的微藻制油新技術，并準備將成果率先應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副教授繆曉玲表示,，目前課題組正在解決品種選擇問題。現(xiàn)在全世界已知的藻類有近3萬種,，其中含油量高的未必長得快,，長得快的又未必適應高濃度二氧化碳環(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，并通過葉綠素的光合作用制造生長所需的養(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)石化柴油的性質和成分相似,，某些指標如發(fā)動機低溫啟動性能甚至更好,。
為實現(xiàn)微藻柴油產業(yè)化，課題組計劃開發(fā)適合工業(yè)化生產的連續(xù)采收,、能源消耗低的脫水干燥和微藻制油技術,，建立規(guī)模化的微藻制油工廠,，在大型容器中養(yǎng)殖微藻,。按照設想，白天,，陽光和工業(yè)二氧化碳廢氣將為微藻創(chuàng)造出適宜的生長條件,；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”之后的微藻殘渣,，則可以作為新型生物質能鍋爐的燃料,。經(jīng)過這一輪的綠色循環(huán)，微藻柴油能做到讓汽車的碳排放降為零,。
上海交大生物質能研究中心主任羅永浩教授認為,，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,，運用這項技術可使微藻制油在本地循環(huán)起來,。據(jù)了解，藻類含有大量生物油脂,，部分品種含油量達70%,。它們的光合作用效率高,，生長迅速，最多兩周就可以完成一個生長周期,。研究表明,，每公頃土地玉米年產油量只有120升，大豆為440升,，而藻類可達1.5萬至8萬升,。藻類將是非常有潛力的生物柴油來源。殼牌,、雪佛龍等石油巨頭以及正致力于新能源開發(fā)的微軟董事長比爾·蓋茨,，近兩年已投入巨資啟動微藻制油研發(fā)。微藻制油需國家立項支持
鑒于微藻的重要能源價值以及世界各國對能源微藻研究不斷深入,，有專家建議,，中國應立即啟動微藻產乙醇、產油技術的研究,，對微藻產氫也要注意動態(tài)跟蹤,，作好長遠規(guī)劃。
中國在能源微藻基礎研究方面擁有很強的研發(fā)力量,，眾多高校和科研院所承擔了多項國家及省部級微藻分類,、育種和保存技術研究，擁有一大批淡水和海水微藻種質資源,。目前中國在微藻大規(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,、科學意義,，國家對此應加大科技支持力度，使之上升為國家項目,。微藻制油需要國家立項支持,，科技部、發(fā)改委,、財政部,、能源局等部委在科技立項時，要向微藻制油傾斜,，鼓勵相關企業(yè)開發(fā)微藻制油自動化設備,，大力促進微藻制油產業(yè)化。
發(fā)達國家大力開發(fā)微藻制油
美國從1976年起就啟動了微藻能源研究,，攻關以化石燃料產生的廢氣生產高含脂微藻,。這一計劃雖然因經(jīng)費精簡、藻類制油成本過高于1996年終止，但美國科學家已經(jīng)培育出了富油的工程小環(huán)藻,。這種藻類在實驗室條件下的脂質含量可達到60%以上(比自然狀態(tài)下微藻的脂質含量提高了3～12倍),，戶外生產也可增加到40%以上，為后來的研究提供了堅實基礎,。
2006年,，美國兩家企業(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行大規(guī)模光合成培養(yǎng)微藻,，并將微藻轉化為生物“原油”,。2007年，美國宣布由國家能源局支持的微型曼哈頓計劃,，計劃在2010年實現(xiàn)微藻制備生物柴油工業(yè)化,，各項技術研發(fā)全面提速。
2007年,，以色列一家公司對外展示了利用海藻吸收二氧化碳,，將太陽能轉化為生物質能的技術，每5千克藻類可生產1升燃料,。此外,，在微藻制乙醇方面，美國已開發(fā)出利用微藻替代糖來發(fā)酵生產乙醇的專利,；日本兩家公司聯(lián)合開發(fā)出了利用微藻將二氧化碳轉換成燃料乙醇的新技術,，計劃在2010年研制出有關設備，并投入工業(yè)化生產,。
