近來在成都舉行的第六屆中國工業(yè)生物技術發(fā)展高峰論壇上,藻類生物動力專題分會場濟濟一堂。
而在微藻生物動力之熱的背面,其科研向商業(yè)轉化的進程卻遇冷。與會教授表明,雖然使用微藻出發(fā)生物燃料具有成長速度快、產油量高級許多優(yōu)勢,但此類生物動力“種子選手”的本錢瓶頸以及規(guī)劃化培育等疑問仍待解。
“種子選手”待尋
從質料上區(qū)分,生物燃料閱歷了3個發(fā)展階段。
第一代生物燃料由有機質發(fā)生,首要包含淀粉、糖類、動物脂肪和菜籽油,來歷于馬鈴薯、谷物、油菜籽和大豆等。但其質料也可用來出產人類的食物或動物飼料,以這些資料很多出產燃料將會“與人爭糧”。
由纖維產品如木材、稻草、多年生牧草或木材加工廢料出產的燃料稱為第二代生物燃料。這類質料只要以農林廢棄物和非糧質料出產,具有顯著優(yōu)勢,但因造價貴重和質料來歷有限而難以遍及。
所以,大家持續(xù)尋覓更多潛在的生物燃料“種子選手”。微藻隨之“浮出水面”。
微藻是一種浮游的光自養(yǎng)微生物類群,廣泛存在于海洋、湖泊、河流等水體環(huán)境中,其間有許多藻種在特定環(huán)境條件下,可以堆集很多的油脂產品,用于生物柴油出產。
暨南大學水生生物研究中心教授張成武表明:“使用微藻出發(fā)生物燃料具有許多優(yōu)勢?!?br />
微藻可使用海水或半咸水在邊沿地帶進行培育、不占用犁地和飲用水,可使用廢水中的氮、磷等養(yǎng)分成分和電廠煙氣中的CO2為碳源進行培育。
其另一特色在于光合作用功率高,易于規(guī)劃化培育,且可以堆集多種動力物質,三酰甘油(TAG)含量可達細胞干重的50%以上。
此外,微藻成長周期短,細胞繁衍速度快,單位面積產值是油料植物的數十到數百倍以上。
據分析,內蒙古達拉特旗產業(yè)化演示基地飼養(yǎng)數據顯現,微藻年產可達8~10噸/畝,約為第一代生物燃料質料之一的大豆產值的40倍(大豆年產約為200~300公斤/畝);產油量可達4~5噸/畝,約為大豆的90倍(大豆產油量約為40~60公斤/畝)。
難降的本錢
雖然遠景令人激動,但其產業(yè)化進程卻相同遭受了瓶頸。
中石化石油科學研究院研究員榮峻峰指出:“本錢疑問是當前微藻生物動力技術商業(yè)化的首要疑問。”
在本錢方面,方針和實際的距離到底有多大?中國科學院青島生物動力與進程研究所研究員劉天中給出的數據再顯著不過了:原油、菜籽油、棕櫚油本錢分別為0.3~0.8美元/kg、0.25美元/kg、0.3~0.4美元/kg,以此為參照,微藻生物動力的本錢方針是在0.5~0.8美元/kg,而實際是當前微藻油的本錢高達3~10美元/kg,出產微藻首要品種螺旋藻藻粉的本錢就高達1.5萬~1.7萬元/噸。
一起,劉天中也表明,微藻產業(yè)化還存在資源瓶頸。
2011年,中國柴油表觀消耗約為1.67億噸。若是微藻生物柴油占10%,則藻粉需求量(以30%油含量計)為0.56億噸/年。
而2008年全國首要微藻飼養(yǎng)產值數據顯現,螺旋藻僅為4500噸,小球藻僅為1000~1500噸。
藻種選育也不容樂觀。張成武在講演中特別強調,藻種選育是微藻生物燃料高效出產的要害。
其間的道理并不難理解:藻種選育是整個產業(yè)鏈的第一步,開端選錯了方針再向后期推動必定艱難重重。
張成武表明,微藻有幾十萬種,分屬不一樣類別,其內在生物學特性決議了成長速度、代謝方法、環(huán)境習慣性和方針產品堆集量。
藻種選育之難還在于需求思考養(yǎng)分代謝方法、抗性、出產方法、產值、出產本錢、收成方法、能量功率等多方面要素。
規(guī)劃化培育之爭
歸納上述疑問,榮峻峰表明,低本錢、大批量地取得產油微藻生物量是首要任務。
當前微藻生物燃料出產鏈從前端到后端首要觸及微藻藻種選育、光生物反應器、規(guī)劃化培育、采收和脫水、提取和轉化等環(huán)節(jié)。
其間,榮峻峰以為,規(guī)劃飼養(yǎng)是首要需求打破的要害環(huán)節(jié)。
據劉天中分析,微藻培育首要采納兩種形式,一種關于一切藻種,另一種則關于異養(yǎng)藻種。前者使用光合作用,吸收CO2、開釋O2,培育密度低,成長緩慢;而后者則憑借糖同化作用,吸收O2,開釋CO2,培育密度高,成長快,但可習慣的藻種有限。
而在微藻培育配備體系方面,也存在兩類:一種是使用水泥、塑料膜等原料鋪設的敞開池體系,另一種是玻璃、有機玻璃和塑料膜構建的封閉式光反應器體系。
劉天中說:“敞開池當前是微藻培育的首要體系。特別是在螺旋藻、小球藻、鹽藻等規(guī)劃化飼養(yǎng)上已比擬老練?!?/p>
在光反應器培育體系方面,光反應器品種林林總總,其間以水平管道式、氣泡柱式平和板式居多。為處理光反應器玻璃或有機玻璃原料擴大時不耐壓和本錢過高的疑問,以塑料薄膜為原料的反應器逐步遭到更多注重。
關于這兩種體系,劉天中說,規(guī)劃培育到底是敞開池好,仍是光反應器好,業(yè)界一向有很大爭議。敞開池功率是比擬低,可是它比擬廉價,這是個中心疑問,業(yè)界都以為敞開池功率低,但有人把光反應器和敞開池作了比照,或許功率不同沒那么大。
此外,劉天中還指出,光照是決議培育功率的中心,而光在水中嚴峻衰減。此外,洪流量發(fā)生的壓力致使反應器擴大艱難,且成為首要耗源,這也是不容忽視的約束要素。