微藻制油
微藻生物柴油的现状与进展

微藻生物柴油的现状与进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护意识的日益加强,寻找可再生、环保的替代能源已成为全球科研和工业领域的热点。
微藻生物柴油作为一种新兴的绿色能源,其独特的优势与潜力正逐渐受到人们的关注。
本文旨在全面概述微藻生物柴油的当前发展状况、技术进步、应用前景以及面临的挑战,以期对微藻生物柴油的研究与应用提供有益的参考和启示。
文章将首先介绍微藻生物柴油的基本概念、特点及其作为可再生能源的重要性,然后重点分析微藻生物柴油的生产技术、产业链构建、市场应用等方面的现状与进展,最后探讨其未来发展趋势和可能遇到的问题。
通过本文的阐述,读者可以对微藻生物柴油有一个全面而深入的了解,为相关研究和产业发展提供有益的参考。
二、微藻生物柴油的基础知识微藻生物柴油是一种由微藻经过特定培养和处理过程后提取出的可再生能源。
微藻,作为一类微小的水生植物,具有生长迅速、光合作用效率高、生物量产量大等特点,因此被视为生物柴油生产的理想原料。
微藻生物柴油的生产过程主要包括微藻的培养、收获、油脂提取和生物柴油的合成等步骤。
在微藻培养阶段,需要选择适合的培养基和光照条件,以促进微藻的生长和油脂的积累。
收获阶段则采用离心、过滤等方法将微藻从培养液中分离出来。
油脂提取则利用有机溶剂或物理方法将微藻细胞内的油脂提取出来。
通过酯化或酯交换反应,将提取出的油脂转化为生物柴油。
与传统的化石柴油相比,微藻生物柴油具有可再生、环保、可持续等优点。
微藻生物柴油的原料来源广泛,生长周期短,不受地域限制,因此具有巨大的生产潜力。
微藻生物柴油的燃烧产物主要是二氧化碳和水,对环境影响小,有利于减缓全球气候变化。
微藻生物柴油的燃烧效率高,动力性能良好,能够满足现代交通工具的需求。
然而,微藻生物柴油的生产也面临一些挑战和限制。
微藻生物柴油的生产成本较高,主要包括微藻培养的成本、油脂提取和生物柴油合成的成本等。
微藻生物柴油的生产过程中会产生一些废弃物和废水,需要进行有效的处理和处置。
微藻制油

微藻制油一、目前的能源现状1. 石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭,而且这些传统能源造成大量的环境污染如2.新能源太阳能、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用,不足以满足人们的需要。
3.生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点,而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
总而言之,未来将是生物能源的天下。
生物能源将会是人类不二的选择,未来生源的前景将不可估量。
二、微藻概述1.海洋单细胞藻类,即微藻,是地球上最早的生物物种,它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。
它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源,是地球有机资源的最初级生产力,有了它们才有了大气中的氧气,才有了海洋和陆地的其他生物,也才有了人类。
2.微藻的特点(1)微藻具有叶绿素等光合器官,是非常有效的生物系统,能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。
(2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖,细胞周期较短,易于进行大规模培养,由于微藻通常无复杂的生殖器官,使整体生物量容易采收和利用。
(3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻,因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。
(4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,某些种类还富含油料、微量元素和矿物质,是人类未来重要的食品及油料的来源。
(5)微藻,尤其是海洋微藻,因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。
特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物,是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。
3.微藻的种类微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻三微藻制油的优势1.含油量高,易于培养,生长周期短单位面积产量大;2.充分利用太阳能,将水、二氧化碳等无机物质合成有机物质;3.能用海水培养,能耐受沙漠干旱半干旱地等极端环境,不占用耕地;4.能生产出高附加值的副产品,如生物高聚物、蛋白质、色素、动物饲料、酒精、氢气等;5.高效环保;生产出的生物柴油不含硫,燃烧产物不污染环境;排入环境可被微生物降解;6.生物柴油无毒, 有较大的环境价值和社会价值. 是典型的“绿色能源”。
微藻制油市场潜力大

大会暨展览会” 在北京举行。 在此次展览会上 , 无论是
政 府 官员 还是 风 电行业 业 内人 士 以及 风机企 业 , 一 无
例外的都传达了这样一个讯息 : 我国的风电行业正处 “ 国内市场” 转向“ 国际市场”成为我国风电产业接下 , 于从高歌猛进 回归到理性发展的重要过渡时期 , 同时 来 面 临的 问题 。 据历 年来 我 国风 电产业 发展 轨迹 来 根
挖 。”
接受《 中国经济周刊》 采访时表示 , 中国煤炭行业的产
能 目前在3 亿吨 3 亿吨 ,吨煤产生2 吨二氧化碳 O 1 1 . 5
排放 , 吸收 和碳利 用是今 后一 个很 重要 的方 向。记 碳
刘敏胜告诉《 中国经济周刊》能够制油的微藻不 , 是时常爆发赤潮 、 蓝藻的海藻 , 而是他们经过筛选和 再造的最适宜的藻种 ,生长快 、 “ 出油率高 、 适应环境 、
术 。”
4 年后 成 为生 物柴 油主 要原 料
业规模化及装备水平成本下降都将会 直接影响微藻 生物柴油成本下降。”
他说 , 柴油 目前的价格大约是每吨7 0 元 , 00 而按
尽管在美 国和欧洲都已经启动 了微 藻生物柴油
计划 , 但距离产业化仍然有一段路要走。 首先 , 成本高
开 发 展 望
T CHN 0 D M A E E 0L GY AN RK T
Vo .9 . , 0 2 11 No1 2 1
微 藻 制 油 市 场 力 大 潜
全球性能源短缺以及二氧化碳排放引起的温 室 料作物一般要几个月。同时 , 微藻的单位产油量是玉 效应 , 已经成为人类可持续发展 的重大威胁。如果有 米 的数 百倍 , 每公 顷可产 1 万升 一8 升生 物柴油 。 . 5 万
华东理工大学启动973计划微藻制油项目

华东理工大学启动973计划微藻制油项目在世博会中国馆的“低碳行动”展区,有一个高科技展项微藻能源技术。
小小的微藻有什么大能耐呢?2月20日,我国微藻能源方向的首个“973计划”(国家重点基础研究发展计划)项目“微藻能源规模化制备的科学基础”正式启动,该项目有望突破微藻制油的高成本瓶颈,让藻类替代农作物,成为生物柴油的重要来源,并为我国减少大量二氧化碳排放。
据悉,该项目有十多家科研单位参与,华东理工大学是依托单位,华东理工教授李元广担任该项目的首席科学家。
实验:微藻产油解决能源大问题李元广教授是清华大学博士,他的科研生涯和藻类结缘。
1995年,他开始研究藻类培养。
“那时,微藻能源技术还没有兴起,我们培养藻类,是为了做营养品和饲料。
”据介绍,微藻是一种低等植物,在陆地、海洋分布广泛,种类繁多,造成湖泊污染的蓝绿藻就是微藻大家族的成员。
微藻光合作用效率非常高,可直接利用阳光、二氧化碳和氮磷等简单营养物质快速生长,合成油脂、蛋白、多糖、色素等物质。
上世纪90年代,李元广研究藻类培养,就是为了提取微藻中的蛋白、多糖、色素等高附加值物质,把它们转化为营养品和高档饲料的原料。
“当时,我们没有去提取微藻中的大量油脂,是因为柴油价格便宜,而用微藻制生物柴油的成本太高。
”李元广教授告诉记者。
随着石油等能源的日益稀缺,以及“应对气候变暖”和发展低碳经济成为全球的共识,微藻制油变成能源科研领域的热点问题。
2006年,美国再次兴起微藻能源的技术研究,日本和欧洲科学界、我国科学界也积极跟进。
李元广教授就是从那时起带领团队投入研究,试图用小小的微藻来应对能源和二氧化碳减排的大问题。
优势:节约耕地减少二氧化碳排放据介绍,目前,生产生物柴油所用的原料均靠种植油料植物,如棕榈树、麻风树、油菜等。
由于油料植物的油脂面积产率不高,大力发展生物柴油必然要占用大量耕地,影响粮食生产。
微藻制油不需要占用大量耕地,只要有水资源和阳光的地方就行。
专吃二氧化碳——“微藻制油”未来有多大?

。 ‘ 放 引 起 的 温 室效 应 ,已 经 成 为 人 类 可 持 续发 展 的重 大 威 胁 。如 果 有 一 种
技 术 ,既能 减 少 二 氧 化 碳 ,又 能 增 加 可 再 生 能 源供 给 ,必 然 受 欢 迎 。 这 就 不 难 理 解 。“ 藻 ”为 何会 在全 球 掀起 一 股 热 微
潮 。 因为 ,这 种 藻 类 正 是 通 过 “ ” 二 吃 氧化 碳 来生 产生 物 柴油 和 生物 燃气 。 在 中国 ,生 物 柴 油 产 业 一 直 有 “ 南 方 麻风 树 、北 方 黄 连 木 ” 的 说 法 ,说 的
国 内外争相研发 “ 微藻制油”
“ 藻 制 油 的原 理 其 实 很 简 单 。 微 ”刘 敏 胜 告 诉 记 者 ,就 是 利 用 光 合 作 用 ,将 二 氧 化 碳转 化为 微 藻 自身 的 生 物 质从 而
是 油料 植 物 品种 单 一 。同 时 , 由 于受 自
然 条件 和 成 本 的 限 制 。世界 上其 他 各 国 对 于生 物 柴 油 的 产 业 化 也仅 限 于起 步 阶
段 。选 取 合 适 的 、低 成 本 植 物 油 脂 资 源
来 发 展 生 物 柴 油 产 业 正 成为 各 国 的研 究 热 点 。微 藻 ,由 于 生长 繁殖 速度 快 、含
年 ,在 国外 。 ”刘 敏胜 说 ,后来 ,由于 当 时石 油 价 格没 涨 上 来 ,减 少 碳 排 放 也没 有提 上 议 程 ,对 微 藻制 油 的 研 究 中 断 了
一
据刘 敏 胜 介绍 ,新奥 集 团的微 藻 制
油 项 目将 以煤 电厂 和 化工 厂 等 二 氧化 碳 排 放 大 户 为基 地 。对 二氧 化 碳 进行 就 地 吸 收 和 资源 化 利 用 ,生产 生 物 能源 。 目 前 ,新 奥 集 团已 经 在 光生 物 反 应 器 、生 物 柴 油 制备 等 藻 类 生物 质 能 源 技术 领 域
微藻制油——精选推荐

微藻制油————新时代的生物能源摘要藻类是生物燃料的理想原料最近由于对能源安全温室气体排放和其它潜在的生物燃料原料竞争等的关注增加藻类生物燃料引起人们的注意然而开发藻类生物量的生产技术仍处于萌芽阶段微藻有生产生物燃料的潜力但在商业化大规模生产前需要对其技术进行讨论并克服经济障碍等问题关键词:微藻,制油,生物能源引言:数百年来,煤炭,石油,天然气一直是人类能源的主角,随着全球人口的急剧增长和能耗的成倍增加,这些不可再生资源日趋紧缺,能源危机已成为世界各国共同关注的难题。
[1]为了让人类在死囚上能永续发展,寻求可行的再生能源已成为重要且迫切的议题[2]其中生物质能最为人们所关注,在众多的生物质中,藻类具有光合效率高,环境适应强,生长周期短,生物产量高等优点,因此藻类是制备可再生能源的良好材料。
[3]1.微藻制油—历史背景利用微藻产油作为生物柴油来源的构想,早在1980年就有相关学者提出,但并未受到重视。
直到近年来因原油价格的攀升,开发再生能源的意识逐渐提高,以微藻生产生物柴油的想法受到各界关注。
目前许多产官学单位都已意识到,利用微藻生产生物柴油以取代目前的化石柴油是有其发展性的。
[5]鉴于微藻的重要能源价值以及世界各国能源微藻研究的进展,有专家建议,中国应立即启动微藻产乙醇、产油技术的研究,对微藻产氢也要注意跟踪动态,作好长远计划。
[6] 2.微藻制油—原理微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。
如果没有二氧化碳,微藻不但产不了油,反而有害呢。
[6]3.微藻制油—优势与其他生物质材料相比,利用微藻生产生物才有的优势主要体现在以下几个方面。
( 1) 微藻的光合作用效率高,含油量高,生长周期短,油脂面积产率高某些单细胞藻在一定的诱导胁迫条件下可大量积累油脂,含油量可高达70%,单位面积的产率高出高等油料植物数十倍,这是其他油料作物无法比拟的,被认为是最有潜力替代石油的生物资源。
微藻制油 (2)

不同微藻的耐受性和生长速度
微藻 Chlorococcum littorale Chlorella kessleri Chlorella vulgaris Chlorella vulgaris Dunaliella Haematococcus pluvialis Scenedesmus obliquus Botryococcus braunii Scenedesmus obliquuS Spirulina sp. CO2% 40 18 空气 空气 3 l6-34 空气 18 12 T*C 30 30 25 25 27 20 25-30 30 30 返回 Pg/Ud 0.087 0.040 0.024 0.17 0.076 0.016 1.1 0.14 0.22
这么多优点的微藻制油 你了解么?
三、微藻简介
海洋单细胞藻类,即微藻,是地球 上最早的生物物种,它们中的某些物种 已经在地球上生存了35亿年之久。它们 能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2 和无机盐类转化为有机资源,是地球有 机资源的最初级生产力,有了它们才有 了大气中的氧气,才有了海洋和陆地的 其他生物,也才有了人类。
平板式
(Flat-plate)
规模生产需大量支持材料、 难控制温度、一定程度的壁 生长、对微藻株的水力压 pH梯度、管内溶解氧和CO2、 污垢、一定程度的壁生长、 需大量土地空间
封闭管
(Tubu1ar)
四种光反应器
跑 道 池
垂 直 柱
封 闭 式
平 板 式
4.2.3生物质的分离提取
(1)离心(运行成本高,设备故障多); (2)过滤(膜污染和堵塞); (3)絮凝(絮凝剂和运行设备成本高); (4)超声波(能耗偏高)
微藻产油综述

批判着看微藻类生物柴油摘要微藻类油的定量生产往往被高估。
生产1 kg的藻类柴油所投入的盐分近似于1 kg矿物柴油的实际价格。
电能生产微藻生物柴油的费用总额是消耗相同数量电能产生的收入的数倍。
微藻培养作为食物的生物价值比作为燃料要高的多。
普遍认同的观点是资金应该投资于微藻生物质生产,用来生产食品添加剂,饲料和药品。
其目的是为了防止在微藻类生物柴油上做太过草率的决定和投资。
关键词:生物柴油/微藻1.简介生产微藻油是一个古老的想法,这些想法几乎每十年反复出现,到现在已经持续了50年了。
从本世纪一开始,微藻一直被认为可能是柴油燃料良好的可再生来源。
藻脂肪酸转化为甲酯或者乙酯可以用作生物柴油。
全世界各地都在使用这个方法,同时这种方法常常被一厢情愿的证据支撑着。
现如今人们甚至可以在网络上找到许多电子书或者其它的来源卖“在家”或者“在车库”里生产海藻类生物柴油的方法。
事实上,几乎用任何有机体作为来源来生产生物柴油都没有很多技术障碍。
作为一个跨学科的事业,藻类柴油的方法需要能光合自养的生物技术和化学工业方面的理论知识以及实际生活经验。
大部分情况下,实际的生活经验主要基于实验室的观察和小型的户外设备。
乐观的结果往往来自于更大体积或者表面积层面上的推断。
Chisti的图表上显示微藻生物量应该相当便宜,为了使微藻生物柴油的生产经济合理,原油应该更加昂贵。
针对微藻生物量主要成本减少的研究和开发值得融资,但是微藻生物柴油的生产现如今完全是毫无理由的冒险。
特别要说的是,这对中小企业来说简直就是灾难。
这和Schneider的观点不谋而合,同时和Carlsson发表的结果相吻合。
关于藻类生物柴油,他们俩都参考了Gerald Cysewski的言论:“如果不是微藻类,我根本看不到这种情况。
”在一个讲座中,Venter提到转基因藻类对于生物燃料的生产有着很好的前景。
然而,初步选定的高产且单一栽培的品种不能轻易种植在室外的池塘或者咸水湖。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
李乃胜:关于发展海藻生物能源的认识与建议生物质能源是地球上最普遍的一种可再生能源,它是通过植物光合作用,将太阳能以化学能的形式贮存在生物体内的一种能量形式,被称为绿色能源。
就我国生物燃料资源来说,18亿亩耕地生产的粮食、60亿亩山林草场生产的树木杂草、300万平方公里(折合45亿亩)海域生产的海藻大致各占三分之一。
我国的渤海、黄海、东海、南海,按自然疆界可达473万平方公里,向外海延伸至国际公共海域,可以说蕴含着可供开发的海量的生物燃料资源。
就全球来说,藻类也是一种数量巨大的可再生资源,也是生物燃料的重要来源。
地球上生物每年通过光合作用可固定8×1010吨碳,生产14.6×1010吨生物质,其中一半以上应归功于藻类光合作用。
关于美国的微型曼哈顿计划二次世界大战期间,美国完成了研制原子弹的曼哈顿计划。
2007年,又推出微型曼哈顿计划,其宗旨是向海洋藻类要能源,以帮助美国摆脱严重依赖进口石油的窘境。
能以“微型曼哈顿计划”命名,其重要性可见一斑。
微型曼哈顿计划由美国点燃燃料公司倡导发起,以美国国家实验室和科学家的联盟为主体,到2010年实现藻类产油的工业化,达到每天生产百万桶生物原油的目标。
为此,美国能源部以圣地亚国家实验室牵头,组织十几家科研机构的上百位专家参与这一宏伟工程。
理论上说,如果种植2000万至4000万英亩的藻类,它们产生的生物原油总量可以达到目前美国原油进口数量,也就是说,可以真正起到替代进口的作用。
微型曼哈顿计划的目标就是要将这一设想变成现实。
根据计划,一部分科学家将寻找并培育产油率高的藻类植物;一部分科学家将致力于研究如何降低藻类植物的收获成本;另一部分人则研究如何从藻类植物中提取油脂。
微型曼哈顿计划的出台带动了藻类生物燃料开发热潮。
目前除了“点燃燃料”公司之外,科罗拉多州的索力克生物燃料公司也正在开发类似的藻类制油工艺。
尤他州州立大学的科学家也宣布利用一种全新技术从藻类中提取出了油,正在将其转化为生物柴油,他们期望到2009年能生产出在价格上有竞争力的藻类生物柴油。
这一计划重新燃起了美国新一轮的藻类生物“原油”研发热潮。
实际上,有关藻类作为一种生物燃料的研究已开展多年。
20年前,美国国家再生能源实验室曾对此进行了研究,只不过由于当时油价太低,藻类制油的成本没有竞争力,使研究计划于1996年中止。
当前,新的能源和环保形势,重新激起了人们开发藻类生物燃料的兴趣,特别是高油价使得藻类制油的成本具有竞争力;新的基因和蛋白质技术使人们能够更深入地了解藻类植物产油的机理,让它们产出更多的“原油”。
另外,藻类植物又能有效地吸附二氧化碳等温室气体。
所以,美国的一些藻类生物燃料开发公司正在投巨资开发这方面的新技术,与此同时,一些大型的研究项目也开始启动,它们的近期目标,是要让藻类生物燃料在2010年能替代上百万加仑的化石燃料。
我国发展海藻生物能源的意义藻类是最低等、最古老的一类植物,虽然结构简单,但却能产出相当于石油的“生物原油”。
这种“生物原油”可用来提炼汽油、柴油、航空燃油,以及作为塑料制品和药物的原料。
同时,多数藻类植物还能制造出大量的碳水化合物等中间产品,这些产品经过发酵处理可以转化为乙醇燃料。
利用藻类,特别是微藻,发展“生物原油”有许多其他陆地植物不具备的特殊意义。
第一,生长环境要求简单。
微型藻类几乎能适应各种生长环境。
不管是海水、淡水,室内、室外,还是一些荒芜的滩涂盐碱地、废弃的沼泽、鱼塘、盐池等都可以种植微藻。
第二,微藻产量非常高。
一般陆地能源植物一年只能收获一到两季,而微藻几天就可收获一代,而且不因收获而破坏生态系统,就单位面积产量来说比玉米高几十倍。
第三,不占用可耕地。
藻类可以长在海洋、生长在露天池塘。
可利用不同类型水资源、开拓荒山丘陵和盐碱滩涂等非耕作水土资源,具有不与传统农业争地的优势。
第四,产油率极高。
微藻含有很高的脂类(20%~70%)、可溶性多糖等,1公顷土地的年油脂产量是玉米的552倍、大豆的213倍、油菜籽的80倍。
第五,加工工艺相对简单。
微藻光合作用效率高(倍增时间约3~5天),没有叶、茎、根,不产生无用生物量,易于被粉碎和干燥,预处理成本比较低微。
而且微藻热解所得生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1.6倍。
第六,有利于环境保护。
藻类植物能捕获空气中的二氧化碳,有助于控制温室气体排放。
微藻种植可与CO2的处理和减排相结合(占地1平方公里的养藻场可年处理5万吨CO2),而且微藻不含硫,燃烧时不排放有毒有害气体,整个产油过程非常清洁。
据估算,我国盐碱地面积达1.5亿亩,假如用14%的盐碱地培养种植微藻,在技术成熟的条件下,生产的柴油量可满足全国50%的用油需求。
国外海藻生物能源的研究现状在大型海藻能源开发利用方面,美国能源部曾在20世纪80年代在加州沿海建立了400万平方公里的海底农场,专门种植多年生巨藻,以特殊的船只采收水下2米的海藻,一年收割3次。
利用天然细菌发酵或人工发酵,进行天然气(主要是甲烷)的开发。
目前其年合成天然气达220亿立方英尺,可满足5万人口家庭年需求,单位成本仅为工业开采天然气成本的1/6左右。
目前我国台湾地区也在进行该技术的引进和应用工作。
国际上微藻产油研究始于上世纪中叶。
美国从1976年起启动的微藻能源研究项目证明,工程小环藻在实验室条件下脂质含量可增加到60%以上,比自然状态下微藻的脂质含量提高3~12倍,户外生产也可增加到40%以上,推算每亩年产1吨~2.5吨柴油。
美国已开发出利用某种微藻替代糖来发酵生产乙醇的专利,目前还没有工业应用。
美国国家能源部计划在2010年实现微藻制备生物柴油的工业化,将微藻产油的成本于2015年降至2~3美元/加仑。
2007年3月,以色列一家公司展示了利用海藻吸收二氧化碳转化太阳能为生物能源的技术,在离电厂烟囱几百米处的跑道池中规模培养海藻,并将其转化为燃料,每5公斤藻可产1升燃料。
日本两家公司联合开发出利用微藻将二氧化碳转换成燃料乙醇的新技术,计划在2010年研制出相关设备。
我国海藻生物能源的研究基础到目前为止,一些沿海发达国家都不同程度地启动了海洋微藻能源技术的研究工作,以美国微型曼哈顿计划为代表,但基本上都处于科研开发阶段,还没有一个国家正式推出工业化产品。
因此,我国就海洋微藻能源科研来说基本上与发达国家同步,甚至在某些方面具有一定优势。
我国微藻基础研究力量较强,拥有一大批淡水和海水微藻种质资源,在微藻大规模养殖方面走在世界前列,养殖的微藻种类包括螺旋藻、小球藻、盐藻、栅藻、雨生红球藻等。
大连化学物理研究所等单位在产氢微藻、清华大学等单位在产油淡水微藻方面具有一定的研究基础。
山东省的海洋科技力量比较集中,以青岛为中心汇集了一批堪称“国家队”水平的海洋科研机构。
中科院海洋研究所获得了多株系油脂含量在30%~40%的高产能藻株,微藻产油研究取得前期重要成果,如:细胞密度达到20克/升,产油量7克/平方米(是目前农业种子产量的2倍);雪藻每天能在1平方米光照面积内生产35.3克AFDW(去灰分干重),该生物量相当于46.4克植物种子量,是目前高产农田产量的11倍。
中国海洋大学拥有海洋藻类种质资源库,已收集600余株海洋藻类种质资源,目前保有油脂含量接近70%的微藻品种,在山东无棣县实施的裂壶藻(油脂含量50%,DHA含量40%)养殖项目正在建设一期工程,在利用滩涂能源植物,如碱篷、海滨锦葵、油葵以及地沟油制备生物柴油方面开展了一系列研究,取得了一些重大技术突破。
山东省科技厅于2008年3月28日组织了海洋微藻能源技术座谈研讨会,就发展海洋微藻能源的发展思路、发展方向、关键技术的自主创新等科技问题进行了深入探讨,重点针对能源微藻的生物炼制、优良藻种筛选、油脂合成的代谢调控、滩涂植物能源以及工业化开发等领域的技术创新,进行了专题研讨,提出了许多新的见解,对加快发展海洋微藻能源的重要性和发展前景形成了共识。
发展海藻生物能源的建议在海洋微藻能源产业化方面,由于前段时间石油价格的飙升,生产成本问题已不再重要。
需要集中解决的是技术问题,譬如优质富油藻种的培育,适于藻类液化反应系统的设计、液态产物的分离和收集、液化过程中固体和气体产物的回收和循环利用、能耗的降低等。
迄今为止,微藻能源开发没有成熟的技术,没有成功的生产工艺,没有可借鉴的技术标准,没有现成的工业设备,因此它是一个全新的自主创新领域。
为此,提出如下几点建议。
加强对海藻生物燃料的战略性认识。
建议把海藻能源列为未来生物质燃料产业的重要组成部分,特别是沿海地区,把海藻能源列入新能源的战略规划,从实际意义上实施中国的微型曼哈顿计划,大力强化海藻加工技术创新,从规划、政策层面支持海藻能源产业的发展。
加强富油海洋微藻的科学研究。
建议立项支持富油海洋微藻的研究工作,主要包括:1.富油藻种的筛选培育。
重点加强藻种的生理生化分析、遗传突变与良种培育、微藻的分子生物学与遗传学研究。
利用转基因等分子水平的生物技术培育生长快、收率高、成本低的优良工程藻种,尽快实现富油微藻藻种的大规模筛选和低成本微藻产物收集。
2.微藻产/储油机理的研究。
查明微藻生油储油的机理,提高光合作用效率,推动转基因工程靶向选择等方面的研究工作。
3.微藻加工关键技术的研究。
围绕微藻油脂的高效提取,进行液化、分离、产氢、热解等关键技术的研究,创造出中国特色的微藻加工提取系列技术。
加强微藻能源相关设备的研制。
建议依托大型海藻加工企业,如青岛明月海藻集团、烟台东方海洋集团、威海寻山集团,开展微藻加工提油设备的研制开发。
在改造原有设备的基础上,引进消化吸收某些国外先进设备和技术,研制从微藻培养、养成、收集到炼制等一系列设备,大幅度提高设备国产化率和产品性能。
建立微藻能源特色试点基地。
建议国家有关部委和地方政府选择拥有较强技术和人才优势的科研院所,建立微藻能源研发基地,提升自主研发和工业化配套技术研发能力;选择有雄厚技术积累和资金实力的海藻加工企业,建立微藻能源产业化基地,增强规模化生产能力。
以国家重大科技项目为纽带,促进两类基地的紧密合作,尽快为全国海洋微藻能源产业作出示范。
发展新型海藻能源产业。
在技术突破和基地试点的基础上,着眼未来生物质能源产业,建立高素质的海洋微藻能源产业体系,突出产学研结合,突出技术集成,大力推动新型海洋生物能源产业的形成和发展,为“后石油时代”破解能源危机提供一条重要途径。
(作者为山东省科技厅副厅长、青岛国家海洋科学中心主任)《科学时报》 (2009-2-9 A2 国内)微藻:后石油时代的"产油大王"2008-12-2 14:13:13 创新周刊12月2日特约记者胡建廷记者周传虎阅读64次一方面,原油价格居高不下、全球粮价一路上涨;另一方面,基因和蛋白质技术快速发展,各国纷纷进军生物质能源领域——这一切让人们重新看到了发展藻类制油、开发生物燃料的希望。