微藻制油技術:兩大瓶頸待突破 作為傳統的化石能源,石油和煤炭是地球通過漫長的地質運動才攢下的“家底”,正在日漸短缺。生物質能因為可利用生物體吸收今天的碳(空氣中的二氧化碳)直接合成含碳能源,相關技術廣受關注。 而微藻,目前被認為是最具潛力的油脂生物質資源。 三位一體的新興產業 人們希望利用太陽能和二氧化碳,通過光合作用獲得大量的含油微藻細胞,將油脂從微藻細胞中提取分離出來,再通過催化轉化過程將藻油製備成生物柴油或航空煤油。 微藻制油優點多多。首先它不與人爭糧,不與糧爭地,光合效率高,可充分利用灘塗、鹽鹼地、沙漠、山地丘陵進行大規模培養,也可利用海水、苦咸水、廢水等非農用水進行培養。其產出率高出傳統作物數十倍,可有效解決非糧食可再生生物質能源的資源瓶頸。 微藻油脂含量高。在一定的誘導脅迫條件下,某些單細胞微藻可積累相當於細胞幹重50%~70%的油脂,這是其他任何油料作物都無法比擬的。 在利用微藻生產生物柴油的同時,還可副產大量的藻渣生物質,作為進一步生產蛋白質、多糖、色素、碳水化合物等的原料,廣泛用作高值化學品、保健品、食品、飼料、水產餌料等。 而且特別重要的是,微藻制油具有二氧化碳減排效應。理論上計算,每生產培養1噸微藻,可以捕獲1.83噸二氧化碳。 一些學者甚至認為微藻是解決能源與環境問題的終極出路,微藻能源產業被認為是集能源生產、固碳減排與農業發展三位一體的戰略性新興產業。 複雜的系統工程 不過,“前途光明,道路曲折”。雖然微藻用於生產生物燃料的優勢明顯,但微藻生物燃料技術鏈是一個複雜的系統工程,涉及多個科學與工程技術問題。 大規模微藻生物質資源獲得困難和微藻生物能源產品成本過高是目前微藻生物能源技術面臨的兩大瓶頸。以目前的技術進行產業化,存在大規模培養占地面積過大、基礎建設投資過高、加工過程能耗物耗過大的問題。 這兩大瓶頸的解決需要從微藻生物能源產業鏈涉及的各個環節進行技術攻關與突破。 首先要強化優質藻種選育技術的研究,通過現代生物技術,獲得和構建能夠適應工業化大規模應用、高光效、高油脂產率和高抗逆的工程微藻株系。
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