微藻制油具有潜在的应用前景
近年来,国际市场石油价格不断高企,我国从1993年起已经成为一个石油进口国。进口原油不但用去大量外汇,而且主要从局势不稳定的中东地区进口,一旦有突发事件发生,就会造成石油供应减少或中断,将严重威胁国家安全和国民经济的发展。
“从国家发展的战略高度考虑,寻找可再生资源已成为当务之急。”中国海洋大学管斌认为,利用藻类生物质生产液体燃料,对缓解人类面临的粮食、能源、环境三大危机,有着巨大的潜力,对于减少对石油的依赖、保证国家能源安全具有深远意义。
据了解,我国的有机碳组成中,海洋藻类占了1/3,藻类是一种数量巨大的可再生资源,也是生产生物质能源的潜在资源,其中微型藻类的含油量非常高,可以用于制取生物柴油。
中科院海洋研究所专家韩笑天说,利用微藻生产生物能源具有潜在的应用前景。微藻能够有效地利用太阳能,通过光合作用固定二氧化碳,将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质;而且微藻生物能源可以再生,燃烧后不排放有毒有害物质,对大气二氧化碳没有净增加。
“微藻是未来重要的可再生能源之一。”中国海洋大学教授潘克厚说,微藻的种质资源丰富,不会因收获而破坏生态系统,可大量培养而不占用耕地;另外,它的光合作用效率高,生长周期短,倍增时间约3-5天,有的藻种甚至一天可以收获两季,单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。而且微藻脂类含量在20%~70%,这是陆地植物远远达不到的,可用于生产生物柴油或乙醇,还可望成为生产氢气的一条新途径。
微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。
据专家介绍,微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻热解所得生物质燃油热值高,平均高达33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6倍。
潘克厚说,微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生产微藻的尝试,占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。
中科院青岛生物能源与过程研究所生物制氢团队负责人郭荣波说,微藻比植物有更高的光能转化效率,据估计,微藻生物质产量可达到陆地植物的300倍。而且微藻生长的适应性强,海水、淡水都可以养殖,微藻农场可设于任何地点,可以在盐碱地、粘土地、滩涂以及浅海、湖泊养殖,不与粮争地,不与人争粮。“我国盐碱地面积达1.5亿亩,如果用14%的盐碱地种植微藻,在技术成熟的条件下,生产的柴油量就可满足全国50%的用油需求。”
专家们认为,我国在薯干、玉米等发酵生产酒精技术上已比较成熟,但每生产一吨酒精需要3吨粮食作为原料。如果每年生产一千万吨酒精,就需要三千万吨玉米,这比我国玉米生产基地—吉林年产量还要大。随着可利用的土地不断减少,在世界范围内,粮食供给越来越成为影响人类生存的大问题,如果每年生产几千万吨酒精,都以粮食为原料,显然是不可能的,而利用微藻来制取酒精和生物柴油,显然是“一举数得”。
微藻制油已为日美等国关注 [1] [2] 下一页
|