加快探索用藻類生物反應器吸收二氧化碳

目前,許多國家都在研究采用不同方法采集空氣中的二氧化碳,以制止全球變暖趨勢。其中一種頗有應用前景的方式是大面積培植可大量吸入二氧化碳的藻類,這種藻類在生長過程中需要吸入二氧化碳,生長成熟后可以用作生物燃料的原材料。這種處理二氧化碳的方式的優(yōu)勢非常明顯:一可避免工業(yè)產(chǎn)生的大量二氧化碳進入大氣;二可生產(chǎn)可再生能源,減少對化石燃料的需求。

在北美,目前有不少公司都在探索開發(fā)藻類生物反應器系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以與煤、天然氣發(fā)電廠或大型工業(yè)設施相結合。開發(fā)的思路是將這些大型工業(yè)設施排放的二氧化碳氣體引導至一個人工的“藻類農(nóng)場”,農(nóng)場里的藻類植物靠吸取二氧化碳生存,待其長大成熟后用作工業(yè)原料。長大、成熟的藻類含油量豐富,可以用來生產(chǎn)生物柴油、酒精、動物飼料以及各種塑料。

但是,該技術的發(fā)展現(xiàn)在也面臨很大困難。上個月,藻類生物燃料技術開發(fā)的先行者、美國馬薩諸塞州的綠色燃料公司在亞利桑那州建立的技術示范項目就遭遇挫折。由于他們種植的藻類生長得太快,在收獲完畢之前,藻類已開始死亡。此外,公司項目的成本是當初預算的兩倍,因此這家公司被迫關閉了這個技術示范項目。

許多專家認為,加拿大氣候太冷,要保持藻類農(nóng)場常年運行非常困難,不適合開展類似項目的研究。盡管如此,加拿大政府還是決定投資開始自己的微型藻類系統(tǒng)的研發(fā),目標是研究出一種可處理1億噸工業(yè)排放二氧化碳的系統(tǒng)。該項目由位于加拿大艾伯塔省、曼尼托巴省、魁北克省的聯(lián)邦研究機構和私營公司聯(lián)合實施。據(jù)當?shù)孛襟w報道,本月初項目已經(jīng)開始啟動,目標是在3年內研制出可以推而廣之的具有商業(yè)價值的藻類生物反應器,滿足加拿大市場的需求。

位于渥太華的門諾瓦能源公司是該項目的成員公司,該公司以其太陽能產(chǎn)品著稱,所研制的太陽熱電系統(tǒng)廣泛應用于學校、工廠和大樓。另一家成員公司是三叉戟探測公司,該公司是一家天然氣開采公司,正在尋求減少其二氧化碳排放的有效方式。這家公司明白,加拿大政府對二氧化碳排放實施罰款只是時間問題,所以它一直在尋求有效的解決辦法。該公司從去年起開始與門諾瓦公司進行技術合作。

作為一家太陽能技術公司,門諾瓦公司為何對碳回收技術如此感興趣?該公司研究人員戈爾文向當?shù)孛襟w表示,碳回收技術既是一項創(chuàng)新性技術,又是一項擁有很大經(jīng)濟回報潛力的技術。而門諾瓦公司擅長的熱與光的技術,在使用藻類回收二氧化碳的技術中又是很關鍵的技術。

門諾瓦公司開發(fā)的功率晶石系統(tǒng),一方面使用太陽光集中器,將陽光聚焦到光電太陽能電池板上生產(chǎn)電力;另一方面,充滿流體的管道又能捕獲太陽的輻射熱量。這套系統(tǒng)甚至還可以更進一步,將捕捉到的光能通過光纜輸送到需要的地方。

擁有門諾瓦這樣的技術,就意味著可以將藻類農(nóng)場以如下方式設計:將熱和光集中到一個相對小的區(qū)域,使藻類可以高密度地生長,而無需占據(jù)大片土地。戈爾文表示,初步估計,公司可以在70平方米的面積上每年將100至150噸的溫室氣體變?yōu)樯镔|,然后將其加工成生物燃料。

戈爾文指出,這項技術的關鍵是保持常溫。他們已經(jīng)找到一種方式,可以在氣溫零下30攝氏度時,使藻類在零上70攝氏度的環(huán)境中生長。這意味著該公司可以全年進行藻類培植,解決了一些專家早前的疑問。門諾瓦公司現(xiàn)在正在為這套光生物反應器技術申請專利。

更重要的是,所有使用門諾瓦高密度生長及收集技術的藻類系統(tǒng)都可以發(fā)電,而且能夠輸送到常規(guī)電力網(wǎng)。而對于像三叉戟探測這樣的公司,所發(fā)的電僅可供本公司使用。由此可以看出,門諾瓦技術與其它技術相比,在經(jīng)濟上表現(xiàn)出很大的吸引力。因為采用這種技術的公司既可以通過發(fā)電、生產(chǎn)制造生物燃料的原材料獲得收益,還可以通過出售碳排放指標獲得收益。門諾瓦和三叉戟探測兩家公司希望他們研制的藻類系統(tǒng)可以將石油處理過程中產(chǎn)生的碳排放減半,這對于加拿大的石油工業(yè)無疑是一個好消息。

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