中國藻類能源被認為戰(zhàn)略性新興產業(yè)

隨著化石能源短缺日益凸顯，以分布廣泛、油脂含量高、環(huán)境適應能力強、生長周期短的藻類制備生物燃料顯示出廣闊的發(fā)展前景。甚至有學者認為微藻是解決能源與環(huán)境問題的終極出路，微藻能源產業(yè)被認為是集能源生產、固碳減排與農業(yè)發(fā)展三位一體的戰(zhàn)略性新興產業(yè)。

著眼于藻類生物燃料的廣闊前景，我國從“十一五”開始布局以生物能源生產為目標的微藻能源研究。以中科院海洋所、過程工程所、青島生物能源與過程所，清華大學、華東理工大學等為代表的眾多科研單位相繼開展了高產油藻種的選育與改造、高效微藻光反應器、高密度培養(yǎng)、高效加工等技術研究工作，形成了如微藻光合發(fā)酵誘導耦合培養(yǎng)技術、高效低成本雜交式反應器技術、高效薄層開放池培養(yǎng)技術、高效CO2補碳技術、高效低成本濕藻油脂直接提取技術、高效生物柴油催化轉化技術等一批特色創(chuàng)新技術。

與傳統(tǒng)生物燃料相比，藻類生物燃料具有如下優(yōu)勢：一是含油量高。藻類干物質的含油量超過50%，最高可達70%。二是生長速度快。藻類是世界上生長最快的植物，可以日復一日地收獲。三是環(huán)境適應性強。藻類對環(huán)境的適應能力遠遠優(yōu)于其他油料作物。四是占用耕地少。藻類占海洋生物資源的50%，因而開發(fā)藻類生物燃料可利用廣闊的海洋，節(jié)省陸地資源。五是產品附加值高。大部分藻類在產油的同時，會生產EPA、DHA、蝦青素、胡蘿卜素、藻藍蛋白、飼料蛋白等高附加值產品，這些高附加值產品的綜合利用可以大大加快藻類生物質能源的產業(yè)化進程。而且特別重要的是，微藻制油具有二氧化碳減排效應。從理論上計算，每生產培養(yǎng)1噸微藻，可以捕獲1.83噸二氧化碳。

早在兩年前，上海就開始著手研究利用藻類吸收工業(yè)排放的二氧化碳，并制造生物柴油的新技術。如果將制油同二氧化碳處理結合起來，則是非常重要的研究方向。

2010年在上海世博園中國館，新奧集團展示了國家“863”項目CO2-微藻-生物柴油關鍵技術研究取得的最新進展。該項目通過培養(yǎng)的微藻吸收二氧化碳，并進行光合作用，最終形成生物柴油、類胡蘿卜素等衍生品，可將二氧化碳變廢為寶。新奧計劃用3至5年時間，讓“微藻制油”走出實驗室，實現產業(yè)化。

今年1月份，山東省科學院生物所培育的高含油量海水微藻被山東省科技廳鑒定為國際先進水平。科研人員在實驗室條件下，利用培育的微藻制取生物柴油的成本，折合成原油價格大約為１００美元／桶，達到國際同類技術的先進水平；規(guī)模化培養(yǎng)之后這一成本還有望降低，從而為規(guī)模化生產創(chuàng)造條件。

目前我國藻類生物燃料相關技術總體水平與國外同步，部分領域研究思路和進展甚至領先，但大規(guī)模的系統(tǒng)建設、過程優(yōu)化、工藝評價與國外仍有一定差距。今后我國應進一步推動自主知識產權的藻種選育與改造、規(guī)?；囵B(yǎng)與加工關鍵技術的創(chuàng)新，建立全流程集成的中試示范體系，為2020年左右形成萬噸級產業(yè)化示范奠定基礎。

來源：中國化工報 作者：顧永強 李艷

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