海藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的進展

1、海藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的進展標(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，文中一些符號只能改用中文表述，詳細內(nèi)容請參閱原文。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)能源對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，推進能源替代，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，是生長在海洋中的低等光合營養(yǎng)植物。海藻種類多樣、光合作用效率高、生長繁殖快、生長周期短、生物產(chǎn)量高、自身合成油脂能力強，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，海藻細胞生長是指數(shù)式的生長繁殖方式，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、長周期長、受氣候影響等問題，不能成為生物柴油原料油脂供應(yīng)的長久之策。而海藻以簡單分裂方式進行繁殖，生長周期短，易于大規(guī)模培養(yǎng)，不受氣候限制，只要陽光充足就可以進行大量繁殖，同時還能大量吸收二氧化碳。國外海藻生物燃料研發(fā)動態(tài)國外海藻生物燃料研發(fā)動態(tài)1978~1996年，美國能源部在從海藻開發(fā)可再生燃油的項目中投資2500多萬美元，項目技術(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)計和運行大規(guī)模的示范性

4、海藻生長系統(tǒng)，引用第一步實驗室開發(fā)的海藻品種生產(chǎn)生物燃油。當(dāng)時對海藻進行高密度培養(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多年前美國暫停了對海藻的研究。該項目雖然沒有達到預(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。中國海洋大學(xué)擁有海洋藻類種質(zhì)資源庫，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)殖試驗基地收獲的干藻粉含油率達到28%~32%。該公司計劃投資2980萬美元在海南建設(shè)干微藻項目，投產(chǎn)后將形成年產(chǎn)生物柴油30萬噸的生產(chǎn)能力。2008年12月，河北新奧集團稱，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余項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果，以微藻為原料，成功進行了生物柴油和生物燃氣的中試，預(yù)計在

6、3~5年內(nèi)逐步實現(xiàn)藻類生物能源的產(chǎn)業(yè)化。2009年2月，中國科學(xué)院與中國石化在聯(lián)合召開的“微生物柴油成套技術(shù)”項目啟動會上宣布，近期要完成小試研究，2015年前后實現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)，遠期將建設(shè)萬噸級工業(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，由上海市科委立項的微藻制油項目已取得小試階段性成果。海藻光生物反應(yīng)器的工業(yè)化開發(fā)海藻光生物反應(yīng)器的工業(yè)化開發(fā)海藻生物柴油的生產(chǎn)過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，多個國家在開發(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展，采用工業(yè)生物技術(shù)對海藻進行物質(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)器一般分為開放式和封閉式兩種類型。開放式光生物反應(yīng)器即開放式養(yǎng)殖池培養(yǎng)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單、容易放大、成本低、比表面積小、光能利用率低。培養(yǎng)特點是對生長參數(shù)