生物質(zhì)能源是地球上最普遍的一種可再生能源,，它是通過植物光合作用，將太陽能以化學(xué)能的形式貯存在生物體內(nèi)的一種能量形式,，被稱為綠色能源,。就我國生物燃料資源來說，18億畝耕地生產(chǎn)的糧食,、60億畝山林草場生產(chǎn)的樹木雜草、300萬平方公里（折合45億畝）海域生產(chǎn)的海藻大致各占三分之一,。我國的渤海,、黃海、東海,、南海,，按自然疆界可達(dá)473萬平方公里，向外海延伸至國際公共海域,，可以說蘊(yùn)含著可供開發(fā)的海量的生物燃料資源,。
就全球來說，藻類也是一種數(shù)量巨大的可再生資源,，也是生物燃料的重要來源,。地球上生物每年通過光合作用可固定8×1010噸碳，生產(chǎn)14.6×1010噸生物質(zhì),，其中一半以上應(yīng)歸功于藻類光合作用,。
關(guān)于美國的微型曼哈頓計(jì)劃
二次世界大戰(zhàn)期間,，美國完成了研制原子彈的曼哈頓計(jì)劃。2007年,，又推出微型曼哈頓計(jì)劃,，其宗旨是向海洋藻類要能源，以幫助美國擺脫嚴(yán)重依賴進(jìn)口石油的窘境,。能以“微型曼哈頓計(jì)劃”命名,，其重要性可見一斑。
微型曼哈頓計(jì)劃由美國點(diǎn)燃燃料公司倡導(dǎo)發(fā)起,，以美國國家實(shí)驗(yàn)室和科學(xué)家的聯(lián)盟為主體,，到2010年實(shí)現(xiàn)藻類產(chǎn)油的工業(yè)化，達(dá)到每天生產(chǎn)百萬桶生物原油的目標(biāo),。為此,，美國能源部以圣地亞國家實(shí)驗(yàn)室牽頭，組織十幾家科研機(jī)構(gòu)的上百位專家參與這一宏偉工程,。
理論上說,，如果種植2000萬至4000萬英畝的藻類，它們產(chǎn)生的生物原油總量可以達(dá)到目前美國原油進(jìn)口數(shù)量,，也就是說,，可以真正起到替代進(jìn)口的作用。微型曼哈頓計(jì)劃的目標(biāo)就是要將這一設(shè)想變成現(xiàn)實(shí),。根據(jù)計(jì)劃,，一部分科學(xué)家將尋找并培育產(chǎn)油率高的藻類植物；一部分科學(xué)家將致力于研究如何降低藻類植物的收獲成本,；另一部分人則研究如何從藻類植物中提取油脂,。
微型曼哈頓計(jì)劃的出臺(tái)帶動(dòng)了藻類生物燃料開發(fā)熱潮。目前除了“點(diǎn)燃燃料”公司之外,，科羅拉多州的索力克生物燃料公司也正在開發(fā)類似的藻類制油工藝,。尤他州州立大學(xué)的科學(xué)家也宣布利用一種全新技術(shù)從藻類中提取出了油，正在將其轉(zhuǎn)化為生物柴油,，他們期望到2009年能生產(chǎn)出在價(jià)格上有競爭力的藻類生物柴油,。
這一計(jì)劃重新燃起了美國新一輪的藻類生物“原油”研發(fā)熱潮。實(shí)際上,，有關(guān)藻類作為一種生物燃料的研究已開展多年,。20年前，美國國家再生能源實(shí)驗(yàn)室曾對(duì)此進(jìn)行了研究,，只不過由于當(dāng)時(shí)油價(jià)太低,，藻類制油的成本沒有競爭力，使研究計(jì)劃于1996年中止,。
當(dāng)前,，新的能源和環(huán)保形勢,，重新激起了人們開發(fā)藻類生物燃料的興趣，特別是高油價(jià)使得藻類制油的成本具有競爭力,；新的基因和蛋白質(zhì)技術(shù)使人們能夠更深入地了解藻類植物產(chǎn)油的機(jī)理,，讓它們產(chǎn)出更多的“原油”。另外,，藻類植物又能有效地吸附二氧化碳等溫室氣體,。所以，美國的一些藻類生物燃料開發(fā)公司正在投巨資開發(fā)這方面的新技術(shù),，與此同時(shí),，一些大型的研究項(xiàng)目也開始啟動(dòng)，它們的近期目標(biāo),，是要讓藻類生物燃料在2010年能替代上百萬加侖的化石燃料,。
我國發(fā)展海藻生物能源的意義
藻類是最低等、最古老的一類植物,，雖然結(jié)構(gòu)簡單,，但卻能產(chǎn)出相當(dāng)于石油的“生物原油”。這種“生物原油”可用來提煉汽油,、柴油,、航空燃油，以及作為塑料制品和藥物的原料,。同時(shí),，多數(shù)藻類植物還能制造出大量的碳水化合物等中間產(chǎn)品，這些產(chǎn)品經(jīng)過發(fā)酵處理可以轉(zhuǎn)化為乙醇燃料,。
利用藻類,，特別是微藻，發(fā)展“生物原油”有許多其他陸地植物不具備的特殊意義,。
第一,，生長環(huán)境要求簡單。微型藻類幾乎能適應(yīng)各種生長環(huán)境,。不管是海水、淡水,，室內(nèi),、室外，還是一些荒蕪的灘涂鹽堿地,、廢棄的沼澤,、魚塘、鹽池等都可以種植微藻,。第二,，微藻產(chǎn)量非常高,。一般陸地能源植物一年只能收獲一到兩季，而微藻幾天就可收獲一代,，而且不因收獲而破壞生態(tài)系統(tǒng),，就單位面積產(chǎn)量來說比玉米高幾十倍。第三,，不占用可耕地,。藻類可以長在海洋、生長在露天池塘,?？衫貌煌愋退Y源、開拓荒山丘陵和鹽堿灘涂等非耕作水土資源,，具有不與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)爭地的優(yōu)勢,。第四，產(chǎn)油率極高,。微藻含有很高的脂類（20%～70%）,、可溶性多糖等，1公頃土地的年油脂產(chǎn)量是玉米的552倍,、大豆的213倍,、油菜籽的80倍。第五,，加工工藝相對(duì)簡單,。微藻光合作用效率高（倍增時(shí)間約3～5天），沒有葉,、莖,、根，不產(chǎn)生無用生物量,，易于被粉碎和干燥,，預(yù)處理成本比較低微。而且微藻熱解所得生物質(zhì)燃油熱值高,，是木材或農(nóng)作物秸稈的1.6倍,。第六，有利于環(huán)境保護(hù),。藻類植物能捕獲空氣中的二氧化碳,，有助于控制溫室氣體排放。微藻種植可與CO2的處理和減排相結(jié)合（占地1平方公里的養(yǎng)藻場可年處理5萬噸CO2）,，而且微藻不含硫,，燃燒時(shí)不排放有毒有害氣體，整個(gè)產(chǎn)油過程非常清潔。
據(jù)估算,，我國鹽堿地面積達(dá)1.5億畝,，假如用14%的鹽堿地培養(yǎng)種植微藻，在技術(shù)成熟的條件下,，生產(chǎn)的柴油量可滿足全國50%的用油需求,。
國外海藻生物能源的研究現(xiàn)狀
在大型海藻能源開發(fā)利用方面，美國能源部曾在20世紀(jì)80年代在加州沿海建立了400萬平方公里的海底農(nóng)場,，專門種植多年生巨藻,，以特殊的船只采收水下2米的海藻，一年收割3次,。利用天然細(xì)菌發(fā)酵或人工發(fā)酵,，進(jìn)行天然氣(主要是甲烷)的開發(fā)。目前其年合成天然氣達(dá)220億立方英尺,，可滿足5萬人口家庭年需求,，單位成本僅為工業(yè)開采天然氣成本的1/6左右。目前我國臺(tái)灣地區(qū)也在進(jìn)行該技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用工作,。
國際上微藻產(chǎn)油研究始于上世紀(jì)中葉,。美國從1976年起啟動(dòng)的微藻能源研究項(xiàng)目證明，工程小環(huán)藻在實(shí)驗(yàn)室條件下脂質(zhì)含量可增加到60%以上,，比自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量提高3～12倍,，戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上，推算每畝年產(chǎn)1噸～2.5噸柴油,。美國已開發(fā)出利用某種微藻替代糖來發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的專利,，目前還沒有工業(yè)應(yīng)用。美國國家能源部計(jì)劃在2010年實(shí)現(xiàn)微藻制備生物柴油的工業(yè)化,，將微藻產(chǎn)油的成本于2015年降至2～3美元/加侖,。
2007年3月，以色列一家公司展示了利用海藻吸收二氧化碳轉(zhuǎn)化太陽能為生物能源的技術(shù),，在離電廠煙囪幾百米處的跑道池中規(guī)模培養(yǎng)海藻,，并將其轉(zhuǎn)化為燃料，每5公斤藻可產(chǎn)1升燃料,。日本兩家公司聯(lián)合開發(fā)出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年研制出相關(guān)設(shè)備。（生物谷Bioon.com）
