微藻制油技术:两大瓶颈待突破

[加入收藏][字号: ] [时间:2011-01-24  来源:科学时报  关注度:0]
摘要:   作为传统的化石能源,石油和煤炭是地球通过漫长的地质运动才攒下的家底,正在日渐短缺。生物质能因为可利用生物体吸收今天的碳(空气中的二氧化碳)直接合成含碳能源,相关技术广受关注。   而微藻,目前被认为是最具潜力的油脂生物质资...

  奥巴马政府上台后,美国启动了绿色能源拉动经济增长的新计划,20亿美元的投入中有12亿美元用于微藻生物能源技术研发。此外,美国Exxon Mobil公司宣布投资给Synthetic Genomics公司6亿美元发展相关技术。

  值得关注的是,继波音公司在美国西雅图完成微藻生物燃油的飞机首航,造成巨大的轰动效应以后;2009年11月23日,法航和荷航的一架747客机搭载约40名特殊乘客从阿姆斯特丹起飞,这是欧洲第一架使用微藻生物燃料驱动升空的民航客机。

中国的技术现状

  我国在藻种筛选、生理生态学等上游工作方面已有较多积累,如中科院水生生物所、中国海洋大学都建立了相当规模的海水、淡水藻种资源库,拥有一批具有自主知识产权的产油藻株。但对工业化藻株的筛选改造和评价还不够深入。

  我国的经济微藻商业化生产处于世界前列。在以保健品和饵料应用为目的的小球藻、螺旋藻生产方面,我国的产量占全球的50%以上。通过小球藻、螺旋藻等的规模培养,我国建立起了良好的微藻规模培养技术基础。

  我国自“十一五”开始布局以生物能源生产为目标的微藻能源研究。以中科院海洋所、过程工程所、青岛生物能源与过程所,清华大学、华东理工大学等为代表的众多科研单位相继开展了高产油藻种的选育与改造、高效微藻光反应器、高密度培养、高效加工等技术研究工作,形成了如微藻光合—发酵诱导耦合培养技术、高效低成本杂交式反应器技术、高效薄层开放池培养技术、高效CO2补碳技术、高效低成本湿藻油脂直接提取技术、高效生物柴油催化转化技术等一批特色创新技术。

  此外,中石油中石化、新奥燃气集团等企业也进入微藻生物能源技术领域。如新奥集团建成了国内规模最大的11000升多层管道式立体培养反应器。

  目前,我国相关技术总体水平与国外同步,部分领域研究思路和进展甚至领先,但大规模的系统建设、过程优化、工艺评价与国外仍有一定差距;须进一步推动自主知识产权的藻种选育与改造、规模化培养与加工关键技术的创新,建立全流程集成的中试示范体系,为2020年左右形成万吨级产业化示范奠定基础。

  笔者相信,随着技术的成熟与完善,碳汇和化石能源资源的短缺,微藻生物能源终将实现与传统能源的竞争,成为全社会重要的能源解决方案和供应体系。

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关键字: 生物能源 微藻 
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