顧家瑞
藻類植物
據(jù)中國能源報(bào)4月22日?qǐng)?bào)道，中科院青島生物能源與過程研究所目前已突破微藻新型規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)，單位面積產(chǎn)率較傳統(tǒng)培養(yǎng)技術(shù)提高5-8倍，水資源用量降低至少50%以上，正在建設(shè)新型規(guī)模培養(yǎng)中試系統(tǒng)，有望大幅降低微藻規(guī)模培養(yǎng)的成本。微藻技術(shù)取得新進(jìn)展。
既能吃掉二氧化碳，還能吐出生物柴油，而且不會(huì)與糧爭(zhēng)地，一舉多得的微藻制油自誕生之日起便炙手可熱。生物柴油因?yàn)槠湟陨镔|(zhì)原料替代石油來生產(chǎn)燃料與化工產(chǎn)品乃大勢(shì)所趨，已成為世界各國逐鹿的焦點(diǎn)。生物柴油作為一種全新的、可再生的綠色能源，具有無毒、能生物降解、基本無硫和芳烴、可以任意比例與石油柴油混兌等優(yōu)越性。
微藻具有高生長(zhǎng)速率、高油脂含量特點(diǎn)，被認(rèn)為是最具潛力的油脂生物質(zhì)資源之一。由于微藻生物柴油技術(shù)不成熟、生產(chǎn)成本過高，至今未獲產(chǎn)業(yè)化突破。
微藻制生物柴油的原理是利用微藻光合作用，將化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳轉(zhuǎn)化為微藻自身的生物質(zhì)從而固定了碳元素，再通過誘導(dǎo)反應(yīng)使微藻自身的碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化為油脂，然后利用物理或化學(xué)方法把微藻細(xì)胞內(nèi)的油脂轉(zhuǎn)化到細(xì)胞外，再進(jìn)行提煉加工，從而生產(chǎn)出生物柴油。
微藻技術(shù)不斷發(fā)展，有助于緩解生物柴油發(fā)展中面臨的原料短缺狀況。青島能源所劉天中指出，微藻的傳統(tǒng)開放池培養(yǎng)模式需要占用大量土地，而管式等光反應(yīng)器培養(yǎng)模式需要大量的固定資產(chǎn)投入，并且都需要大量使用水資源，在微藻的規(guī)模培養(yǎng)放大環(huán)節(jié)還很難大面積推廣。除此之外，利用微藻生產(chǎn)生物柴油，目前成本是現(xiàn)有柴油成本的5-10倍以上，沒有實(shí)質(zhì)性的經(jīng)濟(jì)效益，企業(yè)很難真正投資進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。微藻生物柴油還需繼續(xù)研發(fā)，從而進(jìn)一步降低全技術(shù)鏈條的生產(chǎn)成本。
因此，目前微藻制油的瓶頸在于大規(guī)模微藻生物量的獲得和大幅度生產(chǎn)成本的降低。令人欣喜的是，青島能源所百余名研究員已經(jīng)進(jìn)行了三年的前期研究，建立了國內(nèi)布局最完整的微藻生物能源關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)體系，取得了一批具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的研究成果。譬如，篩選了產(chǎn)油微藻藻株10余株，其中2株具有良好的產(chǎn)業(yè)化前景；開發(fā)了高效、低成本、可規(guī)模化的微藻高密度培養(yǎng)工藝，微藻產(chǎn)率和培養(yǎng)密度較傳統(tǒng)培養(yǎng)工藝系統(tǒng)分別提高了1.5倍和2.5倍；開發(fā)了微藻細(xì)胞經(jīng)濟(jì)高效連續(xù)氣浮采收和濕藻直接提取油脂技術(shù)，大大降低了成本。
劉天中研究員指出：“以前從微藻中提油，要先把微藻細(xì)胞干燥，然后再用溶劑萃取其中的油。這個(gè)過程中的能耗，幾乎等于提出的微藻能源產(chǎn)生的能量。而現(xiàn)在有了新的技術(shù)，我們已經(jīng)可以不需對(duì)藻細(xì)胞進(jìn)行干燥，直接從濕藻泥中提取油，大大降低能耗與成本?！?/span>
雖然“微藻制油”看起來十分完美，既能產(chǎn)油又能吸碳，但其成本也頗高。有觀點(diǎn)認(rèn)為，微藻制油的成本是普通生物柴油的4倍。盡管在美國和歐洲都已經(jīng)啟動(dòng)了微藻生物柴油計(jì)劃，但距離產(chǎn)業(yè)化仍然有一段路要走。閔恩澤就表示，成本首先制約微藻生物柴油的發(fā)展。
業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)，用5-10年時(shí)間，可讓“微藻制油”走出實(shí)驗(yàn)室，真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
