微藻生物能源分析解析
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。
微藻与生物柴油知识点总结
微藻与生物柴油知识点总结一、微藻简介微藻（Microalgae）是一类单细胞或多细胞的微小藻类植物，它们通常生长在水体中，并且可以进行光合作用来进行自我营养。
微藻具有高生长速度、高光合效率、丰富的油脂储备等优点，因此被认为是未来可持续能源的重要来源。
微藻可用于生物燃料、食品添加剂、医药等领域。
二、微藻生产生物柴油的原理微藻中的油脂是生产生物柴油的主要原料。
通过光合作用，微藻会积累大量油脂，其油脂含量可达20% - 50%。
生产生物柴油需要将微藻中的油脂提取出来，经过酯化等化学过程，将其转化为生物柴油。
这一生产过程可以使用碳中和的方式，减少对环境的负面影响。
三、微藻生产生物柴油的优势1. 高能效：微藻生产生物柴油的能量投入产出比高，有利于提高能源利用效率。
2. 可持续性：微藻作为生物原料，其生产过程不会产生温室气体和其他污染物，对环境友好。
3. 原料丰富：微藻生长速度快，可在短时间内获得大量原料，供应相对充足。
4. 可再生：微藻是可以再生的生物资源，具有无限的潜在供应量。
5. 多用途：微藻生产的生物柴油不仅可以替代常规石油柴油，还可以作为食品添加剂、医药原料等。
四、微藻生产生物柴油的挑战1. 成本问题：目前微藻生产生物柴油的成本较高，需要通过技术创新和规模效应等手段降低成本。
2. 生产规模：微藻生产的规模较小，需要通过工程技术手段提高规模化生产的能力。
3. 技术要求：微藻生产生物柴油需要复杂的生产工艺和设备，需要进一步提升技术水平。
4. 资源利用：微藻生产生物柴油对水资源、土地资源等资源有一定的需求，需要合理分配资源，避免资源浪费。
5. 法律政策：相关法律政策对于微藻生产生物柴油的规范和支持程度还待完善。
五、微藻生产生物柴油的应用前景1. 交通运输领域：微藻生产的生物柴油可以替代传统石油柴油，应用于汽车、船舶以及航空等交通工具中。
2. 工业用途：生物柴油还可以用于工业锅炉、发电机组等设备中，起到减少对化石能源的依赖，减少温室气体排放的作用。
第五章 微藻生物能源
论文数量
日韩168 中国大陆 213
南美洲 146
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
2001-2010年微藻能源学术论文统计
欧洲 1000 2001-2010年微藻能源的学术论文统计（按国家） 美国 406
2007-2009年NATURE、SCIENCE上发表5篇微藻能源的评论
2001-2010年微藻能源学术论文统计
现状：大多在实验室研究、少数开始进行初步的中试研究 （无实验数据报道），尚无规模化的微藻能源制备系统方面的报道
埃克森美孚启动微藻生物燃料
国内主要的研究单位
课题组
清华大学吴庆余课题组 国家海洋局第一研究所郑力课题组
研究领域
异养培养产油小球藻、油脂提取和生物柴油加 工研究。 从事能源微藻藻种筛选等。
为什么是微藻？ 光合作用效率是指绿色植物通过光合作用制 造的有机物中所含有的能量与光合作用所吸收的 光能的比值。
植物：1%
光 合 作 用 效 率 高
藻：3.5%
微藻通过光合作用固定CO2的效率比陆生植物更高 • 1、反应物浓度更高 近3000倍
1L空气中含有约5.9×10-4 g CO2 1L水中含有约1.7gCO2
(
)
硅藻门
褐藻门 裸藻门 绿藻门 轮藻门 小球藻等
什么是微藻？
微藻（Ｍicroalgae）是一类在陆地、海洋分布广泛，营养 丰富且光合利用度高的微型自养植物。地球上微藻种类繁多 ，但目前被人类发现并利用的种类不多，特别是海洋微藻， 目前开发的更是微乎其微。
绿 藻
红 藻
硅 藻
物种
已发现数量
微藻能源技术开发和产业化的发展思路与策略
微藻能源技术开发和产业化的发展思路与策略一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护压力的日益加大，微藻能源作为一种绿色、可再生的生物能源，正受到全球范围内的广泛关注。
微藻能源技术开发与产业化发展思路与策略的研究，对于推动微藻能源技术的实际应用和产业化进程具有重要意义。
本文旨在全面概述微藻能源技术的基本原理、研究现状、发展趋势以及面临的挑战，探讨其产业化发展的思路与策略，以期为我国微藻能源技术的进一步研究和产业化发展提供有益参考。
本文将首先介绍微藻能源技术的基本原理和优势，包括微藻的生长特性、光合作用机制以及微藻生物质转化为能源的过程。
接着，分析当前微藻能源技术的研究现状，包括国内外在微藻培养、生物质转化、能源提取等方面的研究成果和进展。
在此基础上，探讨微藻能源技术的发展趋势，包括提高微藻生长效率、优化生物质转化工艺、降低生产成本等方面的发展方向。
随后，本文将重点分析微藻能源产业化发展所面临的挑战，包括微藻培养过程中的环境问题、生物质转化技术的瓶颈、市场竞争压力等。
针对这些挑战，提出相应的思路与策略，包括加强技术研发与创新、优化产业链结构、提高产品质量与竞争力等。
结合我国微藻能源技术的实际情况和发展需求，提出具体的产业化发展建议，为我国微藻能源技术的进一步发展和产业化进程提供有益的参考。
二、微藻能源技术的优势与挑战微藻能源技术以其独特的优势，正逐渐成为可再生能源领域的新星。
微藻具有极高的生物质生产效率，能在短时间内积累大量生物质，这使得微藻成为生物燃料生产的理想原料。
微藻生长过程中能吸收大量的二氧化碳，具有显著的碳减排效果，对于缓解全球气候变化具有重要意义。
微藻能在各种极端环境下生存，如高盐度、高温等，这使得微藻能源技术在地域选择上具有更大的灵活性。
微藻的油脂含量较高，且油脂品质优良，适合用于生产生物柴油等能源产品。
尽管微藻能源技术具有诸多优势，但在其产业化的过程中仍面临一些挑战。
微藻的培养和收获技术尚不成熟，这影响了微藻生物质的大规模生产。
2024年海洋微藻市场环境分析
2024年海洋微藻市场环境分析1. 引言海洋微藻是一类以微观细胞结构为特征的藻类生物，广泛存在于海洋中。
近年来，随着对海洋生态系统的认识加深和对可再生能源的需求增加，海洋微藻作为一种重要的生物资源备受关注。
本文将对海洋微藻市场环境进行分析，包括市场规模、市场竞争、政策环境和技术发展等方面。
2. 市场规模海洋微藻市场规模的增长主要受到全球能源需求的推动。
传统能源源头问题和环境污染问题的日益突出，使得可再生能源逐渐成为主流。
海洋微藻作为一种优质的生物质资源，具有高油脂含量和快速生长的特点，成为可再生能源领域的重要候选。
根据市场研究报告，2019年全球海洋微藻市场规模约为XX亿美元，预计到2025年将增长至XX亿美元。
其中，能源行业对海洋微藻的需求最为旺盛，占据市场份额的XX%。
随着技术的进步和市场的成熟，其他领域如食品、医药等也将对海洋微藻的需求逐渐增加。
3. 市场竞争海洋微藻市场竞争激烈，主要表现在以下几个方面：3.1 品牌竞争海洋微藻市场存在着一些知名品牌，它们凭借先进的技术、高质量的产品和良好的品牌声誉在市场中占据一定的份额。
例如，XXX公司通过持续的技术创新和品质保证，成为了市场的领军企业之一。
3.2 价格竞争由于市场上的海洋微藻产品种类丰富，市场竞争激烈，价格成为企业间竞争的关键因素之一。
一些企业通过降低成本和提高生产效率来降低产品价格，以吸引消费者。
同时，价格战也会对企业的利润率造成一定的压力。
3.3 渠道竞争海洋微藻市场中的渠道竞争主要体现在产品的销售渠道上。
一些企业通过拓展线下销售渠道、与分销商合作等方式来争夺市场份额。
同时，随着互联网的发展，线上销售渠道也成为了竞争的重要方向。
4. 政策环境政策环境对海洋微藻市场的发展起到重要的推动作用。
各国政府鼓励可再生能源的发展，并制定了一系列政策措施来支持海洋微藻产业的发展。
例如，美国政府于XX年颁布了《海洋可再生能源法案》，鼓励海洋微藻的种植和利用，并提供一定的资金支持。
微藻生物质可再生能源的开发利用
2、技术进步对海洋能源开发利 用的推动
随着科技的不断进步，我国在海洋能源开发利用方面的技术水平也在逐步提 高。未来，技术的不断创新和进步将为我国海洋可再生能源的开发利用提供更强 的支撑。
3、市场需求和消费者偏好对海 洋能源开发利用的驱动
随着消费者对清洁能源的认知度不断提高，对于环境和气候变化的度也在提 升，这将进一步促进海洋可再生能源的开发利用。同时，市场对于绿色、环保、 节能产品的需求也将推动海洋可再生能源产业的发展。
五、微藻生物质可再生能源开发 利用案例分析
以美国“微藻生物质能源计划”为例，该计划通过研究不同环境下的微藻种 类，筛选出适合生产生物油的微藻品种。同时，采用封闭式培养和开放式培养相 结合的方式，实现微藻的大规模生产。在转化方面，计划采用热裂解技术将微藻 生物质转化为生物油，并进一步探索生物发酵和氢化等其他转化方法。
国外在海洋能源开发利用方面已经取得了很多成功的案例和经验。例如，欧 洲的挪威和英国在海洋能源开发利用方面处于全球领先地位，其成功经验包括： 制定长期发展规划、加强技术创新、注重生态环境保护等。
二、我国海洋可再生能源开发利 用的发展趋势预测Biblioteka 、国家政策对海洋能源开发利 用的促进
近年来，我国政府已经出台了多项支持海洋可再生能源开发的政策，例如提 高海洋能源开发利用的地位，制定长期发展规划，加大对海洋能技术研发的支持 力度等。这些政策的实施将对我国海洋可再生能源开发利用产生积极的推动作用。
二、波浪能
波浪能是一种取之不尽、用之不竭的能源，主要利用海浪的起伏来发电。相 较于潮汐能，波浪能具有更广阔的应用前景，因为海浪的分布范围更广，能量密 度更大。目前，许多国家和地区正在积极研发和试验波浪能发电技术，如英国的 海洋能源中心和我国的浙江舟山群岛等。
微藻生物学及其在生物质资源中的应用研究
微藻生物学及其在生物质资源中的应用研究随着生物质能源的需求日益增加，微藻生物学成为了一个备受关注的领域。
微藻属于单细胞真核微生物，它们具有高的生物自身效率和对CO2、氮和磷等硫元素的稳定和高效利用。
微藻生物技术在生物质资源的生产、收集、处理和转化等方面具有很大的潜力。
下面我们将从微藻生物学研究和微藻在生物质资源中的应用等两个方面探讨微藻在生物质资源中的应用研究。
一、微藻生物学研究微藻具有很多优点，如生长条件宽泛、生长速度较快、生产能力高等，因此微藻生物学成为了当今科学研究的一个热点。
1. 生长条件微藻可以通过阳光、CO2和水等条件进行生长，不需要耕种土地，也不会引起土地的污染，因此微藻很适合作为生物质资源的生产者。
2. 生长速度微藻可以在短时间内从单细胞生长为大量细胞，并且生长速度比其他草本植物快得多。
这种高速生长特性使得微藻成为生物质资源开发和利用的理想来源。
3. 生产能力微藻具有高的生产能力，这是由于微藻单细胞体积较小，摄取营养物质的速度较快，且微藻具有很高的碳固定能力，具有较高的生物效率。
二、微藻在生物质资源中的应用1. 生物能源微藻可用于生产生物燃料，如生物柴油和生物乙醇等，这是因为微藻含有可利用的纤维素和脂肪酸。
利用微藻生物技术生产生物柴油和生物乙醇等生物燃料，不仅可以降低石油资源的依赖，还可以有效减少温室气体的排放。
2. 生物肥料微藻还可以用于生产有机肥料，这种肥料具有很高的滋养能力，可以提高土壤的肥力和植物的生长速度。
微藻生物肥料不仅可以提高作物的产量，还可以减少化肥的使用量，对于农业生产有很大的意义。
3. 食物加工微藻还可以应用于食品加工。
这些微藻可以用于生产螺旋藻素、藻酸和其他营养成分，可以搭配面粉、牛奶和其他食品材料一起制成高营养价值的食物。
4. 医学应用微藻具有较高的饱和脂肪酸含量和较低的不饱和脂肪酸含量，可以防止人体血液中的胆固醇沉积。
因此微藻可以应用于预防高血压、高血脂和心脏疾病等疾病。
海藻能源——精选推荐
海藻能源藻类⽣物质能源简介摘要随着当今世界⽯油能源的紧缺，⽣物质能源已成为当前能源领域的⼀个热点，但其发展很⼤程度上是与当前的⾼油价密切相关的，存在与⼈争粮，威胁粮⾷安全等严重制约因素，⽽巨⼤的海洋⽣物质资源宝库，可望成为稳定提供⽣物质能源原料的有效途径。
本⽂简要介绍了海洋⽣物质能源的发展状况。
关键词：能源、⽣物质燃料、藻类、热降解随着世界经济的发展，能源需求不断加⼤，国际油价⼀路攀升。
我国从1993年起已经成为⼀个⽯油进⼝国。
⽯化资源属不可再⽣资源，来源⽇趋减少，供给严重不⾜，价格飞涨；另⼀⽅⾯在使⽤过程中产⽣⼤量污染，对⼈类的⽣存环境产⽣着⽇益突出的影响。
能源已成为影响世界可持续发展的重要瓶颈。
寻找洁净、安全和可再⽣能源已成为当务之急，这在减少对⽯油的依赖性，保证国家能源安全⽅⾯具有深远意义。
在此背景下，⽣物质能源发展越来越受到社会的关注，成为当前实现能源来源多元化和国家能源战略抗风险的重要选择。
⼀、⽣物质的原料来源及在我国的现状所谓⽣物质，主要是指粮⾷以外的桔秆等⽊质纤维素类农林废弃物。
绿⾊植物可通过光合作⽤将吸收的⼆氧化碳和⽔合成为碳⽔化合物，进⽽将光能转化为化学能储存下来。
可以说，绿⾊植物就是光能转换器和能源之源，碳⽔化合物是光能储藏库，⽣物质则是光能循环转化的载体。
⽬前的科技⽔平，⼰经让我们有能⼒挖掘出⽣物质所承载的光能，以其为原料⽣产对环境友好的化⼯产品和绿⾊能源。
通过对包括农作物、树⽊和其他植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物以及边缘性⼟地种植能源植物的加⼯，不仅能开发出⽣物柴油、燃料⼄醇等清洁能源，还能⽣产出⽣物塑料、聚乳酸等上千种精细化⼯产品。
⽣物质的原料主要来⾃于陆地和海洋中的绿⾊植物。
在陆地上，我国每年有7亿多吨作物桔秆、2亿多万吨林地废弃物、25亿多吨畜禽粪便及⼤量有机废弃物，以及1亿多公顷不宜垦为农⽥但可种植⾼抗逆性能源植物的边际性⼟地。
这些农林废弃物和边际性⼟地，对⽣物质产业⽽⾔，是⼀笔相当宝贵的资源。
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研究领域
异养培养产油小球藻、油脂提取和生物柴油加工 研究。
从事能源微藻藻种筛选等。 从事能源微藻藻种筛选、规模培养等。
中国海洋大学潘克厚课题组
从事能源微藻藻种筛选、分子生物学改造等。
中科院海洋所、南海所、武汉植物所、武汉水生所、 从事油藻藻种筛选与分子生物学改造、大规模培 青岛生物能源所、遗传与发育所 养等。 中科院过程工程研究所丛威课题组 中科院大连化物所张卫课题组 北京化工大学谭天伟课题组 南京工业大学黄和课题组 南京农业大学王长海课题组 从事光生物反应器与微藻培养技术研究。 从事微藻产氢及微藻培养技术等研究。 近年开始从事微藻及其和微生物联合培养等研究。 近年开始从事微藻培养研究，光生物反应器和高 密培养的工作 从事海洋微藻生物技术方面的研究工作
微藻可以不与 农作物 争地、争水
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NO.2第三代生物燃料的发展
第一代生物燃料：粮食时代
第二代生物燃料：纤维素时代
第三代生物燃料：微藻时代
第四代生物燃料：
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化石燃料的短缺
环境污染的日趋严重
1.微藻燃料的研发始于1978 年美国能源部资助的“水上能源 作物计划/Aquatic Species Program”，起初是以生物氢为目 的。 2.1982 年逐渐转向了生物柴油和燃料酒精方面。 3.除美国外，以色列、欧洲、加拿大、阿根廷、澳大利亚和 新西兰等国家也逐步开始了微藻燃料的研发。
Cellana财团 ：由Cellana公司带领，这个财团将试验在海水中生长的微藻大 规模生产燃料。任务包括将新的藻类收获技术与中型规模培殖试验床构成一 体化，并开发海洋微藻类作为水产养殖产业的动物饲料。(900万美元)
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国内主要研究单位
课题组
清华大学吴庆余课题组 国家海洋局第一研究所郑力课题组 暨南大学张成武课题组
在闭合的人造水渠中进行，含有藻 类的液体在其中循环，循环过程中 将藻类进行新陈代谢所需的二氧化 碳和养分引入到水渠的液体中
固化反应器法
用一些透明管道装满工厂排出的废 水和废气，管道内的藻类吸收废气 中所含的二氧化碳，用于光合作用。 同时，藻类排出氧气，生成用于提 炼燃料的物质。
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光合反应器法利弊：简便易行、成本较低的特点，但存在易污染、占 地面积大、难以对水体和温度进行调节从而生产不稳定等缺点，发展 受到很大限制 封闭环路系统法利弊：操作简单，培养条件、参数易控制，条件稳 定，成品质量高，可实现全年无菌纯种培养，能较大幅度地提高微藻 细胞密度，其生长速率和生物量大幅度提高， 近些年已应用于微藻 的商业性、高密度大规模培养生产。但封闭式光生物反应器在规模培 养过程中的生产成本相对较高，成本为开放式池塘培养法的10 倍 固化反应器法利弊：（同封闭环路系统）
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NO.4微藻生物燃料动态
美国能源部 2010年6月29日向三个研究财团资助2400万美元，以加速实现基于海藻的生物 燃料的商业化规模生产。 可持续微藻生物燃料财团：由亚利桑那州立大学带领，这个财团将集中测试 藻类生物燃料的可接受性，作为石油基燃料的替代。 任务包括海藻生物化学 转化燃料和产品的研究，以及分析藻类燃料和燃料中间体的物理化学性质。 (600万美元) 微藻生物燃料商业化财团：由加州大学带领，这个财团将集中开发藻类作为 一种健壮的生物燃料原料。任务包括研究藻类作物保护的新方法、藻类营养 运用和回收，以及开发基因工具。(900万美元)
微藻生物能源
微藻生物能源
关于微藻
第三代生物燃料的发展
微藻制备生物燃料简介
微藻制备生物燃料的动态和前景
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NO.1关于微藻
微藻是遍布全球水体的一种浮游植物 。它把光合作用产
物转化成油贮藏起来，在细胞内形成油滴，将这些油通 过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯，即生物柴油 。某些微 藻能够合成长链烯烃，也具有发展生物燃料的潜力 。 产油量较高的藻类含油量占干重的比例分别是小球藻、
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微藻油的提取是降低成本的关键
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微藻生物炼制技术— 降低微藻生物柴油商业化成本的出路
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“工程微藻”法生产生物柴油，为柴油生产开辟了一条新的技术途径。 美国国家可更新实验室(NREL)通过现代生物技术建成“工程微藻”， 即硅藻类的一种“工程小环藻”。在实验室条件下可使“工程微藻” 中脂质含量增加到60%以上，户外生产也可增加到40%以上，而一般 自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的 提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达， 在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。目前，正在研究选择合适 的分子载体，使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达，还进一步 将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效表达。利用“工程微藻” 生产柴油具有重要经济意义和生态意义，其优越性在于：微藻生产能 力高、用海水作为天然培养基可节约农业资源；比陆生植物单产油脂 高出几十倍；生产的生物柴油不含硫，燃烧时不排放有毒害气体，排 入环境中也可被微生物降解，不污染环境，发展富含油质的微藻或者 “工程微藻”是生产生物柴油的一大趋势。
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光反应发生器
螺旋式反应器
厢式反应器
管式反应器
各类微藻
反应器
跑道池式反应器 膜式反应器
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规模化培养制备路线
制备方法
微藻规模化培养 制备路线
NO.1
NO.2
NO.3
光合反应器法
封闭环路系统法
开放池法
制备方法
制备方法 光合反应器法 基本工作原理 在池塘、湖面等封闭水域养殖藻类
封闭环路系统法
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实际应用：
英国《独立报》2010年6月10日报道 ，空中客车公司“新一代钻石 DA42” 飞机，用100%微藻生物
燃料作为驱动燃料，在6月8日开幕
的柏林国际航空航天展览会上完成 首飞。
首次证明了微藻生物燃料完全可以独 立为飞机的飞行提供燃料。
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NO.3微藻制备生物燃料简介
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葡萄藻、三角褐指藻、杜氏盐藻。微藻和高等植物的油
属三酰基甘油酯，都可作为生物柴油的生产原料。产油 微藻大多是生长在海洋.
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为什么选择微藻？
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与一些产油植物相比，利用微藻生产生物柴油的优 势在于以下几个方面：
微藻单位面积的产率 高出高等植物数十倍
微藻可在缺氮等条件下 存活，并可大量积累油 脂，含油量可高达70％ 微藻的培养可利用工业 废气中的二氧化碳，减 少环境污染