世界藻類生物燃料的市場(chǎng)戰(zhàn)略評(píng)估

全球知名增長(zhǎng)咨詢公司Frost&Sullivan發(fā)表研究報(bào)告，認(rèn)為隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)、化石能源的大量消耗，化石能源短缺已破在眉睫。藻類具有分布廣泛、油脂含量高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短等特點(diǎn)，用藻類制備生物燃料具有廣闊的發(fā)展前景。

藻類是最原始的生物之一，通常呈單細(xì)胞、絲狀體或片狀體，整個(gè)生物體都能進(jìn)行光合作用。按大小分為大藻和微藻。其中，用于制備生物燃料的主要是微藻。

大藻屬于低等植物，無(wú)真正根、莖、葉的分化形態(tài)，分為紅藻、綠藻、褐藻三類。

微藻是指在海洋和淡水環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的微觀光合生物體，其光合作用機(jī)理與陸地植物相似。由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于汲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微藻能有效地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物能。

藻類生物燃料的生產(chǎn)方法分析

目前用于生產(chǎn)藻類生物燃料的方法主要有光合反應(yīng)器法、開(kāi)放池法、發(fā)酵容器法、浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)以及離岸生產(chǎn)。

光合反應(yīng)器（PBRs）是指用于藻類培養(yǎng)的不同類型的封閉系統(tǒng)。過(guò)程所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、二氧化碳以可控方式提供。海藻可直接透過(guò)透明容器壁獲取陽(yáng)光，也可通過(guò)光纖維管從陽(yáng)光收集器獲取陽(yáng)光。封閉光合反應(yīng)器因其全年的高密度而更高效。但為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，光合反應(yīng)器需克服一系列環(huán)境障礙，如供應(yīng)水缺乏、潛在的高電力投入等。同時(shí)，優(yōu)化單元尺寸的可行性、光運(yùn)輸及分配的難以確定也成光合反應(yīng)器的所需解決的問(wèn)題。

開(kāi)放池系統(tǒng)是指用于藻類培養(yǎng)的淺水池塘。養(yǎng)分由附近土地的徑流水或水處理廠的通道水提供。開(kāi)放池系統(tǒng)的可持續(xù)培養(yǎng)面臨一定的挑戰(zhàn)，特別是在水資源稀缺、生態(tài)系統(tǒng)面臨危險(xiǎn)等相關(guān)環(huán)境效益缺乏的地區(qū)。所面臨的障礙包括供應(yīng)水缺乏、大流域地區(qū)持續(xù)用水的影響、由高蒸發(fā)率引起的區(qū)域氣候變化等。

暗發(fā)酵容器比其他培養(yǎng)系統(tǒng)更易擴(kuò)大規(guī)模，因?yàn)樗凸獾耐度氩粫?huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的困難。暗發(fā)酵系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)是潛在的環(huán)境成本及有機(jī)基質(zhì)原料的季節(jié)性。如果環(huán)境問(wèn)題得到解決并實(shí)現(xiàn)能源平衡，暗發(fā)酵有望成為光照不足、氣候寒冷或廉價(jià)有機(jī)基質(zhì)充足地區(qū)極具發(fā)展?jié)摿Φ脑孱惻囵B(yǎng)途徑。

用浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)中的大藻生產(chǎn)生物燃料并不是一個(gè)恰當(dāng)?shù)倪x擇，因?yàn)槠涫找姹任⒃宓?。此外，插入現(xiàn)有水體的屏幕、過(guò)濾器或轉(zhuǎn)移河水的自然流向很可能影響水生生物。

海藻培養(yǎng)的另一種方式為離岸生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)有：藻類生長(zhǎng)的位置擴(kuò)大、支撐結(jié)構(gòu)材料的使用減少、反應(yīng)器體積增大、擁有較好的光接觸、免費(fèi)的溫度控制及生物培養(yǎng)攪拌。

藻類生物燃料市場(chǎng)的推動(dòng)因素及限制因素

巨大的產(chǎn)量是藻類生物燃料獲得巨大收益的諸多因素之一。然而，在大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本效益最低仍是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。其次，逐年上升的原油價(jià)格極大程度地驅(qū)動(dòng)了替代燃料的開(kāi)發(fā)和發(fā)展。由藻類制成的綠色可再生燃料與原油的化學(xué)成分相似，是很好的代替物。預(yù)計(jì)在未來(lái)的20年中，世界可再生燃料的需求量將以60%的增長(zhǎng)率上升，這將對(duì)藻類生物燃料市場(chǎng)起到極大地推動(dòng)作用。

世界各地政府的生物燃料相關(guān)法規(guī)及鼓勵(lì)政策的提出推進(jìn)藻類生物燃料的發(fā)展，如2009年美國(guó)先進(jìn)生物燃料項(xiàng)目的再投資及恢復(fù)法案；2007年美國(guó)確定的可再生燃料的標(biāo)準(zhǔn)；2007年英國(guó)藻類生物燃料技術(shù)商業(yè)化的數(shù)百萬(wàn)的投資與支持。

不需新建昂貴基礎(chǔ)設(shè)施，滿足軍事和航空的技術(shù)規(guī)范，藻類環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)，可減少溫室氣體的排放，品種繁多，都將成為藻類生物燃料市場(chǎng)的推動(dòng)因素。

然而，資本是藻類生物燃料公司面臨的最嚴(yán)重問(wèn)題。2009年的經(jīng)濟(jì)低迷以及金融市場(chǎng)的波動(dòng)阻礙了私人投資者對(duì)藻類生物燃料項(xiàng)目資金的增加。整個(gè)市場(chǎng)需要更多的先進(jìn)技術(shù)及贈(zèng)款資金以降低工程造價(jià)。轉(zhuǎn)基因生物的條例將延遲藻類生物燃料的商業(yè)可行性，由法規(guī)變化引起的補(bǔ)貼和稅收的不確定性，大規(guī)模產(chǎn)量商業(yè)化的不確定，都將限制藻類生物燃料市場(chǎng)發(fā)展。

市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局

對(duì)藻類燃料市場(chǎng)而言，其關(guān)鍵成功因素為大幅度削減成本以實(shí)現(xiàn)商業(yè)擴(kuò)展。因此，新技術(shù)的研究、與大公司的合作、迅速的商業(yè)化是藻類生物燃料公司成功的關(guān)鍵。

藻類生物燃料市場(chǎng)主要由北美和歐洲的公司主導(dǎo)，同時(shí)一些印度、以色列和中國(guó)的企業(yè)也在不斷地?cái)U(kuò)大業(yè)務(wù)。市場(chǎng)中主要的競(jìng)爭(zhēng)者包括：

總部位于舊金山的Solazyme公司，于2003年成立。其獨(dú)特的暗發(fā)酵技術(shù)可以大規(guī)模的將藻類快速有效地轉(zhuǎn)化為生物然料。2010年，公司有望為美國(guó)海軍提供超過(guò)2萬(wàn)加侖的燃料。

總部位于科林斯堡的Solix生物燃料公司，于2006年成立。該公司是唯一的藻類生長(zhǎng)系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商，用于控制光合反應(yīng)器中微藻的培養(yǎng)環(huán)境。

總部位于圣地牙哥的Sapphire能源公司，于2007年成立。2008年，Sapphire公司成功的由藻類生產(chǎn)了符合美國(guó)社會(huì)檢測(cè)和材料認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的91號(hào)汽油。2009年，其生物燃料參與了波音737-800飛機(jī)的試飛，并為世界第一臺(tái)越野旅游車提供了藻類燃料。

行業(yè)趨勢(shì)

藻類可減少溫室氣體并維持碳平衡，可在非耕地、非飲用水中生長(zhǎng)，因此，為環(huán)境友好型燃料。此外，藻類可以作為新型的食品替代品。但是，藻類的可持續(xù)培養(yǎng)應(yīng)考慮水和土地的使用，生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康的潛在影響以及材料的毒性、電力需求、廢物處理等諸多問(wèn)題。

廉價(jià)且豐富的藻類生物燃料有望成為解決石油原油昂貴且稀缺問(wèn)題的有效方法。此外，大規(guī)模藻類生物燃料的生產(chǎn)將帶來(lái)數(shù)以千計(jì)的就業(yè)機(jī)會(huì)。因此，用藻類制備生物燃料具有廣闊的發(fā)展前景。藻類生物燃料很可能成為未來(lái)最重要、最高效的可再生能源之一。

但是市場(chǎng)的發(fā)展同樣面臨著諸多技術(shù)和環(huán)境的挑戰(zhàn)，主要包括：轉(zhuǎn)基因生物或更好的藻株的篩選；藻類脂質(zhì)含量的提高、半透明藻類自身陰影影響的減弱、培養(yǎng)環(huán)境中對(duì)其他菌株容忍力強(qiáng)的藻株的培養(yǎng)、氮、磷等養(yǎng)分的有價(jià)值供給、大規(guī)模藻類生物燃料生產(chǎn)所需的大量二氧化碳的供給等。

來(lái)源：慧聰化工網(wǎng)

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