海藻生物燃料产业化开发的进展

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1、海藻生物燃料产业化开发的进展标签：海藻藻类清洁能源生物质能源生物柴油分类：清洁能源　　说明：此为摘编文章。原文载于《中外能源》杂志2009年第9期，作者：刘永平。摘编此文旨在介绍清洁能源新技术，无意侵犯作者和杂志社的著作权。受博客编辑器功能所限，文中一些符号只能改用中文表述，详细内容请参阅原文。 　　前言　　生物质能源是清洁的可再生能源，是优质的石油能源替代品。大力发展生物质能源对经济可持续发展，推进能源替代，舒缓环境压力，控制大气污染具有极为重要的战略意义。　　海藻是海洋植物的主体，是生长在海洋中的低等光合营养植物。海藻种类多样、光合作用效率高、生长繁殖快、生长周

2、期短、生物产量高、自身合成油脂能力强，是制备生物柴油最佳的生物质原料之一。与油料作物相比，海藻细胞生长是指数式的生长繁殖方式，很多海藻含油率都在20~50%，某些海藻（干质量）的含油率甚至可以达到77%。直接从海藻中提取得到的油脂成分与植物油相似，可以作为生物柴油原料替代石油直接应用于工业。油料作物具有占用耕地面积大、生长周期长、受气候影响等问题，不能成为生物柴油原料油脂供应的长久之策。而海藻以简单分裂方式进行繁殖，生长周期短，易于大规模培养，不受气候限制，只要阳光充足就可以进行大量繁殖，同时还能大量吸收二氧化碳。　　　　国外海藻生物燃料研发动态　　1978~199

3、6年，美国能源部在从海藻开发可再生燃油的项目中投资2500多万美元，项目技术路线分为两步——第一步收集和鉴定油脂含量高的海藻品种，确定其生产条件；第二步，设计和运行大规模的示范性海藻生长系统，引用第一步实验室开发的海藻品种生产生物燃油。当时对海藻进行高密度培养的技术难题非常明显，而且成本太高（是石油柴油的2倍多），10多年前美国暂停了对海藻的研究。该项目虽然没有达到预期目标，但在科学研究方面的确取得了重大进展。确切证实海藻具有极强的生长能力，在单位面积及单位时间上比陆生作物能提供更多的能量，更重要的是，单位面积海藻所生产的油脂量要高于陆生油料作物30倍；其次，与需要

4、灌溉的农作物相比，生产海藻所需要的淡水会大量减少；第三是水产养殖系统的肥料利用效率要高于土壤。全球石油俱乐部（TheGlobalPetroleumClub）评估结果显示，1公顷海藻１年能生产96000L生物柴油；与之相比，1公顷油椰子１年生产5950L生物柴油，而１公顷大豆１年只能生产446L生物柴油。　　美国Valcent公司2007年12月发布的试验报告表明，该公司利用高密度垂直式生物反应器持续90天，每天平均获得１g/Ｌ海藻干物质，根据试验结果推算，相当于每年每英亩（１acre=4046.86平方米）海藻干物质产量可以达到276t，干物质油脂含量达到50%，因

5、此每年每英亩可以生产138t生物柴油。美国AlgaeBioFuels公司于2007年4月宣布，向澳大利亚转让由海藻炼制生物柴油技术，生产装置包括设计产量2000X104gal/a（１gal=3.785L）生物柴油的生物燃油炼油厂。西班牙生物燃料系统公司利用绿藻研制出能不断循环吸收二氧化碳可再生“生态石油”，目前每天能够从2立方米的水中生产6kg的“生态石油”，比种植大豆等生物燃料作物的效率要高数千倍，而且使用面积少，侵害性也不大。荷兰AlgaeLinkNV公司2007年10月开发的海藻光生物反应器系统是目前世界上唯一商业化的小型试验装置，每立方米每天可以生产海藻干物

6、质1~1.4kg。美国GreenFuelTechnology公司建立了一个用袋作反应器装置的试验厂，试验结果表明，生产的的海藻干物质平均近每立方米每天100g，有几天产量甚至达到每立方米每天170g。该公司2008年10月宣布，将在亚利桑那州建立规模为100公顷的藻类温室，生产藻类生物量25000吨/年。以色列Seambiote公司将建立一个108000吨/年生物燃料生产厂，该项目将于2009年启动，发电厂生产的二氧化碳将被送入新建装置，与海藻一起制备生物燃料。2008年7月，美国能源部资助燃料委员会的高效加工藻类生物油脂生产生物柴油项目，烘焙委员会预计此项研究将会

7、实现大规模利用海藻为原料生产生物柴油。　　　　国内海藻生物燃料研发动态　　中科院海洋研究所获得了多株系油脂含量在30%~40%的高产能藻株，海藻产油研究取得多项重要成果，如细胞密度达到20g/L，产油量每平方米7g（是目前农业种子产量的2倍）；雪藻每天能在1平方米光照面积内生产35.5gAFDW（去灰分干重），该生物量相当于46.4g植物种子量，是目前高产农田产量的11倍。中国海洋大学拥有海洋藻类种质资源库，已收集600余株海洋藻类种质资源，目前保有油脂含量接近70%的海藻品种。　　2008年10月，海南绿地微藻生物科技有限公司利用二氧化碳养殖微藻并转换成生物柴