化石能源短缺 藻类能源成新贵

　　随着化石能源短缺日益凸显，以分布广泛、油脂含量高、环境适应能力强、生长周期短的藻类制备生物燃料显示出广阔的发展前景。甚至有学者认为微藻是解决能源与环境问题的终极出路，微藻能源产业被认为是集能源生产、固碳减排与农业发展三位一体的战略性新兴产业。
　　
　　

着眼于藻类生物燃料的广阔前景，我国从“十一五”开始布局以生物能源生产为目标的微藻能源研究。以中科院海洋所、过程工程所、青岛生物能源与过程所，清华大学、华东理工大学等为代表的众多科研单位相继开展了高产油藻种的选育与改造、高效微藻光反应器、高密度培养、高效加工等技术研究工作，形成了如微藻光合发酵诱导耦合培养技术、高效低成本杂交式反应器技术、高效薄层开放池培养技术、高效CO2补碳技术、高效低成本湿藻油脂直接提取技术、高效生物柴油催化转化技术等一批特色创新技术。
　　
　　与传统生物燃料相比，藻类生物燃料具有如下优势：一是含油量高。藻类干物质的含油量超过50%，最高可达70%。二是生长速度快。藻类是世界上生长最快的植物，可以日复一日地收获。三是环境适应性强。藻类对环境的适应能力远远优于其他油料作物。四是占用耕地少。藻类占海洋生物资源的50%，因而开发藻类生物燃料可利用广阔的海洋，节省陆地资源。五是产品附加值高。大部分藻类在产油的同时，会生产EPA、DHA、虾青素、胡萝卜素、藻蓝蛋白、饲料蛋白等高附加值产品，这些高附加值产品的综合利用可以大大加快藻类生物质能源的产业化进程。而且特别重要的是，微藻制油具有二氧化碳减排效应。从理论上计算，每生产培养1吨微藻，可以捕获1.83吨二氧化碳。
　　
　　早在两年前，上海就开始着手研究利用藻类吸收工业排放的二氧化碳，并制造生物柴油的新技术。如果将制油同二氧化碳处理结合起来，则是非常重要的研究方向。
　　
　　2010年在上海世博园中国馆，新奥集团展示了国家“863”项目CO2-微藻-生物柴油关键技术研究取得的最新进展。该项目通过培养的微藻吸收二氧化碳，并进行光合作用，最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品，可将二氧化碳变废为宝。新奥计划用3至5年时间，让“微藻制油”走出实验室，实现产业化。
　　
　　今年1月份，山东省科学院生物所培育的高含油量海水微藻被山东省科技厅鉴定为国际先进水平。科研人员在实验室条件下，利用培育的微藻制取生物柴油的成本，折合成原油价格大约为１００美元／桶，达到国际同类技术的先进水平；规模化培养之后这一成本还有望降低，从而为规模化生产创造条件。
　　
　　目前我国藻类生物燃料相关技术总体水平与国外同步，部分领域研究思路和进展甚至领先，但大规模的系统建设、过程优化、工艺评价与国外仍有一定差距。今后我国应进一步推动自主知识产权的藻种选育与改造、规模化培养与加工关键技术的创新，建立全流程集成的中试示范体系，为2020年左右形成万吨级产业化示范奠定基础。
　　
　　文章来源：中国化工报