海藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的進(jìn)展

1、海藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)的進(jìn)展標(biāo)簽：海藻藻類清潔能源生物質(zhì)能源生物柴油分類：清潔能源說(shuō)明：此為摘編文章。原文載于《中外能源》雜志2009年第9期，作者：劉永平。摘編此文旨在介紹清潔能源新技術(shù)，無(wú)意侵犯作者和雜志社的著作權(quán)。受博客編輯器功能所限，文中一些符號(hào)只能改用中文表述，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)參閱原文。前言前言生物質(zhì)能源是清潔的可再生能源，是優(yōu)質(zhì)的石油能源替代品。大力發(fā)展生物質(zhì)能源對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，舒緩環(huán)境壓力，控制大氣污染具有極為重

2、要的戰(zhàn)略意義。海藻是海洋植物的主體，是生長(zhǎng)在海洋中的低等光合營(yíng)養(yǎng)植物。海藻種類多樣、光合作用效率高、生長(zhǎng)繁殖快、生長(zhǎng)周期短、生物產(chǎn)量高、自身合成油脂能力強(qiáng)，是制備生物柴油最佳的生物質(zhì)原料之一。與油料作物相比，海藻細(xì)胞生長(zhǎng)是指數(shù)式的生長(zhǎng)繁殖方式，很多海藻含油率都在20~50%，某些海藻（干質(zhì)量）的含油率甚至可以達(dá)到77%。直接從海藻中提取得到的油脂成分與植物油相似，可以作為生物柴油原料替代石油直接應(yīng)用于工業(yè)。油料作物具有占用耕地面積大、生

3、長(zhǎng)周期長(zhǎng)、受氣候影響等問(wèn)題，不能成為生物柴油原料油脂供應(yīng)的長(zhǎng)久之策。而海藻以簡(jiǎn)單分裂方式進(jìn)行繁殖，生長(zhǎng)周期短，易于大規(guī)模培養(yǎng)，不受氣候限制，只要陽(yáng)光充足就可以進(jìn)行大量繁殖，同時(shí)還能大量吸收二氧化碳。國(guó)外海藻生物燃料研發(fā)動(dòng)態(tài)國(guó)外海藻生物燃料研發(fā)動(dòng)態(tài)1978~1996年，美國(guó)能源部在從海藻開(kāi)發(fā)可再生燃油的項(xiàng)目中投資2500多萬(wàn)美元，項(xiàng)目技術(shù)路線分為兩步——第一步收集和鑒定油脂含量高的海藻品種，確定其生產(chǎn)條件；第二步，設(shè)計(jì)和運(yùn)行大規(guī)模的示范性

4、海藻生長(zhǎng)系統(tǒng)，引用第一步實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的海藻品種生產(chǎn)生物燃油。當(dāng)時(shí)對(duì)海藻進(jìn)行高密度培養(yǎng)的技術(shù)難題非常明顯，而且成本太高（是石油柴油的2倍多），10多年前美國(guó)暫停了對(duì)海藻的研究。該項(xiàng)目雖然沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，但在2倍）；雪藻每天能在1平方米光照面積內(nèi)生產(chǎn)35.5gAFDW（去灰分干重），該生物量相當(dāng)于46.4g植物種子量，是目前高產(chǎn)農(nóng)田產(chǎn)量的11倍。中國(guó)海洋大學(xué)擁有海洋藻類種質(zhì)資源庫(kù)，已收集600余株海洋藻類種質(zhì)資源，目前保有油脂含量接近70%

5、的海藻品種。2008年10月，海南綠地微藻生物科技有限公司利用二氧化碳養(yǎng)殖微藻并轉(zhuǎn)換成生物柴油獲得成功，在其養(yǎng)殖試驗(yàn)基地收獲的干藻粉含油率達(dá)到28%~32%。該公司計(jì)劃投資2980萬(wàn)美元在海南建設(shè)干微藻項(xiàng)目，投產(chǎn)后將形成年產(chǎn)生物柴油30萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。2008年12月，河北新奧集團(tuán)稱，已經(jīng)在光生物反應(yīng)器、生物柴油制備等藻類生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域取得了10余項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果，以微藻為原料，成功進(jìn)行了生物柴油和生物燃?xì)獾闹性?，預(yù)計(jì)在

6、3~5年內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)藻類生物能源的產(chǎn)業(yè)化。2009年2月，中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)石化在聯(lián)合召開(kāi)的“微生物柴油成套技術(shù)”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)上宣布，近期要完成小試研究，2015年前后實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)，遠(yuǎn)期將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。2009年4月，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院稱，由上海市科委立項(xiàng)的微藻制油項(xiàng)目已取得小試階段性成果。海藻光生物反應(yīng)器的工業(yè)化開(kāi)發(fā)海藻光生物反應(yīng)器的工業(yè)化開(kāi)發(fā)海藻生物柴油的生產(chǎn)過(guò)程主要包括海藻大規(guī)模培養(yǎng)、海藻油萃取、脂交換反應(yīng)、

7、生物柴油后處理4個(gè)步驟，而最重要的是海藻大規(guī)模培養(yǎng)。海藻光生物反應(yīng)器已成為高效、快速、大量培養(yǎng)藻類的關(guān)鍵設(shè)備，多個(gè)國(guó)家在開(kāi)發(fā)研制新型高效光生物反應(yīng)器及海藻高密度培養(yǎng)的應(yīng)用研究方面都取得了突破性進(jìn)展，采用工業(yè)生物技術(shù)對(duì)海藻進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)海藻生物柴油已成為可能。海藻光生物反應(yīng)器一般分為開(kāi)放式和封閉式兩種類型。開(kāi)放式光生物反應(yīng)器即開(kāi)放式養(yǎng)殖池培養(yǎng)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易放大、成本低、比表面積小、光能利用率低。培養(yǎng)特點(diǎn)是對(duì)生長(zhǎng)參數(shù)