忘掉玉米和大豆吧,，將海藻轉(zhuǎn)換成替代性燃料正在成為能源領域的新熱點。
藻類在人們的印象中是一種黏糊糊的綠色植物,，可以制成一種叫做螺旋藻的營養(yǎng)品,。沒錯，就是這種人們知之甚少的植物,，正在成為未來能源領域的新熱點,。美國很多公司正在利用藻類作為生物燃料的原料，他們相信藻類具有解決能源危機的潛力,。據(jù)公開資料顯示,，某些種類的藻類自身富含60％以上的油，而根據(jù)來自Valcent公司的數(shù)據(jù),，玉米每英畝每年只會生產(chǎn)出18加侖(68升)的生物柴油,，棕櫚達到700-800加侖(2600-3000升)，但是如果是藻類再加上使用開放式的池塘每年每英畝可以生產(chǎn)出2萬加侖(7.5萬升)的生物柴油,。
藻類能源最近在能源行業(yè)里備受追捧,，因為與生物燃料不同，藻類即使是在貧瘠的地區(qū),，諸如在地下水咸澀的沙漠地區(qū)也能生長,，即使是利用已污染或含鹽分的水也可以生長，這樣就避免了占用良好的土地資源和清潔的水資源。同時,，這種單細胞有機體只需要陽光,、水和二氧化碳就能生長。在僅僅一天時間里它的數(shù)量就能夠翻兩番,。經(jīng)過處理的藻類可以榨出藻油,，藻油除了可做食用油，也能在改良的柴油機上直接使用;藻油還能替代石油精煉出汽油,、柴油,、航空燃料和民用燃料油，并能精煉出塑料和溶劑等化合物,。榨過油的藻泥,，其淀粉能被分離出來可發(fā)酵為乙醇、甲醇和其他以酒精為基礎的燃料,。藻類還可以產(chǎn)氫,，藻類蛋白質(zhì)可以變成動物飼料，加工殘渣還可以用做建筑材料,。美國新罕布什爾州立大學在2004年的報告中就指出,，3000萬英畝沙漠中生長的藻類轉(zhuǎn)換為藻類燃料可滿足美國所有的運輸用燃料需求，而這塊面積僅占全美種植農(nóng)作物和養(yǎng)殖牲畜土地面積的3％,。
因為藻類生長迅速的特性,，很多藻類農(nóng)場都期望能夠比其他生物燃料每英畝產(chǎn)生更多的能源。GreenFuel公司的創(chuàng)始人及首席科學顧問埃塞克.伯金(Isaac Berzin)表示,，如果藻類能夠被證明是一種降低碳排放的節(jié)省成本的方式,，那么能源行業(yè)將會大力發(fā)展藻類能源向前發(fā)展。現(xiàn)在的生物燃料主要由玉米和大豆等農(nóng)作物做原料,，而近來農(nóng)產(chǎn)品的價格節(jié)節(jié)攀升,，以大豆為例，大豆的價格在過去兩年中大約翻了兩番,。原料價格的上漲導致以農(nóng)作物為原料的生物燃料成本一直比常規(guī)的化石燃料要高,，這種現(xiàn)狀導致了人們開始尋找新的非農(nóng)作物為原料的生物燃料。
其實使用藻類來做替代能源并不新奇,。在上世紀的70年代,，美國國家可再生能源實驗室(National Renewable Energy Laboratory，NREL)的科學家們就花費了17年時間進行藻類替代能源的可行性研究,。當年,，科學家曾在開放池塘中試驗培育藻類，發(fā)現(xiàn)在淺水池塘中建藻類農(nóng)場生產(chǎn)藻類燃料可提供足以替代化石燃料的生物柴油,，用于交通和家庭取暖,。但是在1996年他們中止了這個項目，因為經(jīng)過計算,，他們認為通過藻類生產(chǎn)生物柴油的成本過高,。
到此時似乎藻類燃料已經(jīng)成為了一個注定要失敗的努力，直到當時還是麻省理工大學博士后的埃塞克.伯金偶然獲得了NREL的項目報告,。他發(fā)現(xiàn)當時負責細胞培育系統(tǒng)的專家,，并未堅持給生長藻類的生物反應器進行修整。埃塞克完全沉浸在其中,，在原油價格最高漲到每加侖1.66美元的2001年,，他創(chuàng)建了GreenFuel公司。
GreenFuel公司在2004年獲得了210萬美元的種子投資,，埃塞克馬不停蹄地開始著手工作,，他在麻省理工大學屋頂上安裝的生物反應器引發(fā)了人們的好奇。后來的數(shù)據(jù)顯示,，此系統(tǒng)吸收了麻省理工大學一個天然氣電廠產(chǎn)生的廢氣中82％的二氧化碳,。在2006年，公司又獲得了1780萬美元的風險投資,，2007年初,，公司安裝了一個比最早試驗模型大100倍的生物反應器，系統(tǒng)開始時運轉(zhuǎn)得非常好,，藻類比預期生長得更快,，但沒過多久，藻類生長的速度超過了GreenFuel團隊收取它們的速度,，此時公司不得不暫時停止了生物反應器的運轉(zhuǎn),。
目前GreenFuel公司在煤場附近安置GreenFuel系統(tǒng)，以吸收煤場產(chǎn)生的二氧化碳,。因為藻類可以自然吸收二氧化碳,，所以將煤場納入到GreenFuel公司系統(tǒng)中就不再需要專門去捕捉和存儲二氧化碳。正是利用此重復利用的方式,，GreenFuel公司才可以節(jié)省大量存儲二氧化碳的花費,。雖然GreenFuel公司解決了二氧化碳的問題，但同時也還面臨其他的挑戰(zhàn),。想要獲得所有煤場排出的二氧化碳需要放置大批的生物反應器,，而這就需要占用上百英畝甚至上千英畝的土地。對人口密集的地區(qū)來說,，這是及其不現(xiàn)實的,。而大規(guī)模使用生物反應器的技術可行性也還未被證實。
也有專家對GreenFuel公司在生產(chǎn)藻類的過程中使用生物反應器產(chǎn)生了異議,。雖然新的封閉循環(huán)的生物反應器系統(tǒng)現(xiàn)在可以實現(xiàn)更高的效率,，但NREL藻類燃料項目的生物燃料顧問約翰.伯納曼(John Benemann)認為,，GreenFuel公司使用的放在地面上的生物反應器價格非常昂貴。NREL的研究人員更加認可在開放的池塘中培育藻類,，就像其他大部分生產(chǎn)可食用藻類的公司所做的那樣,。
從藻類中獲取燃料的研究成果目前也引起了大企業(yè)的興趣，去年秋天,，雪佛龍公司與美國聯(lián)邦研究人員組成了伙伴關系,，共同進行藻類燃料的研究。11月,，荷蘭皇家殼牌公司宣布將與位于美國夏威夷的從事海藻生物燃料業(yè)務的HR生物石油公司(HR BioPetroleum)合資建立一家名為Cellana的公司,，這家公司將通過使用海洋淺塘和日光在10萬公頃的地方培育水藻。包括霍尼韋爾,、波音和Raytheon公司在內(nèi)的世界500強公司都在著手研發(fā)藻類燃料,。在2007年11月，美國國防部高級計劃研究署(Defense Advanced Research Projects Agency,，DARPA)發(fā)布了一個重要的研究項目,，研究如何以非農(nóng)作物(如藻類)為原料生產(chǎn)出具有成本競爭優(yōu)勢的、可用于美國空軍戰(zhàn)斗機的航空燃料,。此研究項目的主任道格拉斯.柯克帕特里克(Douglas Kirkpatrick)認為在未來的三至五年內(nèi),，有關藻類燃料的主要技術性問題將全部解決。
藻類能源的研究正在不斷發(fā)展,，時刻都有新的想法產(chǎn)生,，并正在獲得風險投資機構的關注。
Aurora生物燃料公司的CEO 馬特.卡斯帕瑞(Matt Caspari)表示：“在過去,，藻類燃料領域里的很多資金都主要集中在學術研究方面,，而現(xiàn)在有越來越多的風險投資機構把資金投入了那些正在應用藻類新技術的公司。”藻類燃料領域的公司已有多家獲得了風險投資的支持,，Aurora公司在今年6月獲得了第二輪2000萬美元的投資,，總投資額達到2320萬美元;LiveFuels公司曾獲得1000萬美元風投;位于舊金山南部的Solazyme生物科技公司，一直致力于研究如何使藻類能夠在單位面積中生產(chǎn)出更多的生物柴油,，近期公司也宣布獲得了4540萬美元資金,。
目前所有藻類燃料公司所面臨的最大挑戰(zhàn)都是成本。如何在單位面積里以低廉的成本獲得盡量多的藻類,，如何降低收取藻類的成本,，如何從藻類的細胞壁內(nèi)獲得綠藻原油并將之裝桶，如何解決生物反應器技術問題,，這些都是未來藻類燃料公司需要急需解決的問題,。保守估計人們要用上這種藻類生物燃料，大概還需要5-10年時間,。（生物谷Bioon.com）
