http://kadhoai.com.cn 2026-04-27 08:16:30
編者語:目前,駐魯的海洋專家已經在實驗室取得了初步成果,培育出的富油微藻,最高含油比已經達到68%,並在此基礎上製取生物柴油。有專家認為,海洋微藻的能源化利用,有望成為“後石油時代”破解能源危機的一把鑰匙。
海藻也能榨取柴油,聽起來匪夷所思,但這決不是天方夜譚。“在顯微鏡下,它就像一個油葫蘆,比油菜籽、花生的含油量高7至8倍,比玉米高十幾倍。”山東省科技廳副廳長、山東海洋工程研究院院長李乃勝說。
目前,駐魯的海洋專家已經在實驗室取得了初步成果,培育出的富油微藻,最高含油比已經達到68%,並在此基礎上製取生物柴油。有專家認為,海洋微藻的能源化利用,有望成為“後石油時代”破解能源危機的一把鑰匙。
據了解,山東有十幾個課題組在從事微藻研究,已發現、篩選、培育幾十個富油藻種,並開始運用基因工程技術來改造藻種。還有一些技術力量正在進行微藻生物柴油製備技術的研究。
14%的鹽堿地種微藻可滿足全國一半的用油需求
我國從1993年(nian)起(qi)已(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)一(yi)個(ge)石(shi)油(you)進(jin)口(kou)國(guo)。進(jin)口(kou)原(yuan)油(you)不(bu)但(dan)用(yong)去(qu)大(da)量(liang)外(wai)彙(hui),而(er)且(qie)主(zhu)要(yao)從(cong)局(ju)勢(shi)不(bu)穩(wen)定(ding)的(de)中(zhong)東(dong)地(di)區(qu)進(jin)口(kou),一(yi)旦(dan)有(you)突(tu)發(fa)事(shi)件(jian)發(fa)生(sheng),就(jiu)會(hui)造(zao)成(cheng)石(shi)油(you)供(gong)應(ying)減(jian)少(shao)或(huo)中(zhong)斷(duan),將(jiang)嚴(yan)重(zhong)威(wei)脅(xie)國(guo)家(jia)安(an)全(quan)和(he)國(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)發(fa)展(zhan)。
“從國家發展的戰略高度考慮,尋找可再生資源已成為當務之急。”中國海洋大學教授管斌認為,利用藻類生物質生產液體燃料,對緩解人類麵臨的糧食、能源、環境三大危機,有著巨大的潛力,對於減少對石油的
依賴、保證國家能源安全具有深遠意義。
據了解,我國的有機碳組成中,海洋藻類占了1/3,藻類是一種數量巨大的可再生資源,也是生產生物質能源的潛在資源,其中微型藻類的含油量非常高,可以用於製取生物柴油。
中zhong科ke院yuan海hai洋yang研yan究jiu所suo專zhuan家jia韓han笑xiao天tian說shuo,利li用yong微wei藻zao生sheng產chan生sheng物wu能neng源yuan具ju有you潛qian在zai的de應ying用yong前qian景jing。微wei藻zao能neng夠gou有you效xiao地di利li用yong太tai陽yang能neng,通tong過guo光guang合he作zuo用yong固gu定ding二er氧yang化hua碳tan,將jiang無wu機ji物wu轉zhuan化hua為wei氫qing、高不飽和烷烴、油脂等能源物質;而且微藻生物能源可以再生,燃燒後不排放有毒有害物質,對大氣二氧化碳沒有淨增加。
“微藻是未來重要的可再生能源之一。”中國海洋大學教授潘克厚說,微藻的種質資源豐富,不會因收獲而破壞生態係統,可大量培養而不占用耕地;另外,它的光合作用效率高,生長周期短,倍增時間約3至5天,有的藻種甚至一天可以收獲兩季,單位麵積年產量是糧食的幾十倍乃至上百倍。而且微藻脂類含量在20%至70%,這是陸地植物遠遠達不到的,可用於生產生物柴油或乙醇,還可望成為生產氫氣的一條新途徑。
微藻的產油效率相當高,在一年的生長期內,一公頃玉米能產172升生物質燃油,一公頃大豆能產446升,一公頃油菜籽能產1190升,一公頃棕櫚樹能產5950升,而一公頃的微藻能產生物質燃油95000升。
據ju專zhuan家jia介jie紹shao,微wei藻zao的de個ge體ti小xiao,木mu素su含han量liang很hen低di,易yi被bei粉fen碎sui和he幹gan燥zao,用yong微wei藻zao來lai生sheng產chan液ye體ti燃ran料liao所suo需xu的de處chu理li和he加jia工gong條tiao件jian相xiang對dui較jiao低di,生sheng產chan成cheng本ben低di。而er且qie微wei藻zao熱re解jie所suo得de生sheng物wu質zhi燃ran油you熱re值zhi高gao,平ping均jun高gao達da33MJ/kg,是木材或農作物秸稈的1.6倍。
潘(pan)克(ke)厚(hou)說(shuo),微(wei)藻(zao)在(zai)生(sheng)長(chang)過(guo)程(cheng)中(zhong)還(hai)可(ke)利(li)用(yong)廢(fei)棄(qi)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan),從(cong)而(er)與(yu)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)處(chu)理(li)和(he)減(jian)排(pai)相(xiang)結(jie)合(he),國(guo)外(wai)已(yi)經(jing)有(you)利(li)用(yong)發(fa)電(dian)廠(chang)排(pai)放(fang)的(de)廢(fei)棄(qi)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)生(sheng)產(chan)微(wei)藻(zao)的(de)嚐(chang)試(shi),占(zhan)地(di)1平方公裏的養藻場一年可以處理5萬噸二氧化碳。
zhongkeyuanqingdaoshengwunengyuanyuguochengyanjiusuoshengwuzhiqingtuanduifuzerenguorongboshuo,weizaobizhiwuyougenggaodeguangnengzhuanhuaxiaolv,juguji,weizaoshengwuzhichanliangkedadaoludizhiwude300倍。而且微藻生長的適應性強,海水、淡水都可以養殖,微藻農場可設於任何地點,可以在鹽堿地、粘土地、灘塗以及淺海、湖泊養殖,不與糧爭地,不與人爭糧。“我國鹽堿地麵積達1.5億畝,如果用14%的鹽堿地種植微藻,在技術成熟的條件下,生產的柴油量就可滿足全國50%的用油需求。”
專家們認為,我國在薯幹、玉米等發酵生產酒精技術上已比較成熟,但每生產一噸酒精需要3噸dun糧liang食shi作zuo為wei原yuan料liao。如ru果guo每mei年nian生sheng產chan一yi千qian萬wan噸dun酒jiu精jing,就jiu需xu要yao三san千qian萬wan噸dun玉yu米mi,這zhe比bi我wo國guo玉yu米mi生sheng產chan基ji地di吉ji林lin年nian產chan量liang還hai要yao大da。隨sui著zhe可ke利li用yong的de土tu地di不bu斷duan減jian少shao,在zai世shi界jie範fan圍wei內nei,糧liang食shi供gong給gei越yue來lai越yue成cheng為wei影ying響xiang人ren類lei生sheng存cun的de大da問wen題ti,如ru果guo每mei年nian生sheng產chan幾ji千qian萬wan噸dun酒jiu精jing,都dou以yi糧liang食shi為wei原yuan料liao,顯xian然ran是shi不bu可ke能neng的de,而er利li用yong微wei藻zao來lai製zhi取qu酒jiu精jing和he生sheng物wu柴chai油you,顯xian然ran是shi“一舉數得”。
微藻製油已為日美等國關注
美國從1976年起就啟動了微藻能源研究,研究以化石燃料產生的廢氣生產高含脂微藻。這一計劃因為研究經費精減、藻類製油成本過高,而於1996年中止。但是,美國的科學家已經培育出富油的工程小環藻,這種藻類在實驗室條件下脂質含量可達到60%以上(比自然狀態下微藻的脂質含量提高3至12倍),戶外生產也可增加到40%以上。這為未來研究提供了堅實基礎。
2006年11月,美國綠色能源科技公司和亞利桑那公眾服務公司在亞利桑那州建立了可與1040兆瓦電廠煙道氣相連接的商業化係統,成功地利用煙道氣的二氧化碳,大規模光合成培養微藻,並將微藻轉化為生物“原油”,其產率可達到每年每英畝提供5000至10000加侖生物柴油和相當量生物乙醇的水平。
2007年,由美國能源部聖地亞國家實驗室牽頭,美國國內十幾家實驗室和上百位科學家組成的聯盟宣布了由國家能源局支持的“微型曼哈頓計劃”,計劃在2010年實現微藻製備生物柴油的工業化。美國能源局計劃在各項技術全麵進展的前提下,將微藻產油的成本於2015年降至2至3美元/加侖。
2007年3yue,yiselieyijiagongsiduiwaizhanshileliyonghaizaoxishoueryanghuatan,zhuanhuataiyangnengweishengwuzhinengdejishu,zailidianchangyancongjibaimichudepaodaochizhongguimopeiyanghaizao,bingjiangqizhuanhuaweiranliao,mei5公斤藻可產1升燃料。
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juzhongguohaiyangdaxuejiaoshoupankehoudenghaiyangzhuanjiajieshao,zaiweizaochanyichunfangmian,meiguoyeyikaifachuliyongweizaotidaitanglaifajiaoshengchanyichundezhuanli,muqianhaimeiyougongyeyingyong;日本兩家公司聯合開發出利用微藻將二氧化碳轉換成燃料乙醇的新技術,計劃在2010年研製出有關設備。
微藻製油應列為國家工程
鑒於微藻的重要能源價值以及世界各國能源微藻研究的進展,有專家建議,我國應立即啟動微藻產乙醇、產油技術的研究,對微藻產氫也要注意跟蹤動態,作好長遠計劃。
我國在能源微藻基礎研究方麵有很強的力量:南北眾多高校和科研院所承擔了多項國家及省部級微藻分類、育種和保存技術研究,擁有一大批淡水和海水微藻種質資源;另外,大連化物所等單位在產氫微藻,中國海洋大學、清華大學等單位在產油微藻方麵具有一定工作基礎;我國在微藻大規
模養殖方麵走在世界前列,養殖的微藻種類包括螺旋藻、小球藻、鹽藻、柵藻、雨生紅球藻等。
從事這一研究的專家建議,利用微藻製取生物柴油,具有重要的政治、經濟、科學意義,國家對此應加大科技支持力度,使之上升為國家項目。微藻製油需要國家立項支持,科技部、發改委、財政部、能源局等部委在科技立項時,要向微藻製油傾斜。
qici,jinkuaiyituozhuzaiqingdaodehaiyangkejililiang,jianlinengyuanweizaoyanjiudeguojiazhongdianshiyanshi。shandonghuijulewoguohaiyangkejililiangdebanbijiangshan,yongyouyizhihaiyangkejilingyude“國家隊”。近期山東打算整合幾個海洋院所的科研力量,形成一個技術平台,爭取在藻種篩選、培育上有所突破,建立一個富油藻種庫。
第三,動員感興趣的企業研究微藻製油的自動化設備,對願意利用微藻生產柴油的企業,出台鼓勵政策,盡快促成微藻製油的產業化。