微藻制油产业化先过成本关

顾家瑞

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藻类植物

 

据中国能源报4月22日报道,中科院青岛生物能源与过程研究所目前已突破微藻新型规模培养技术,单位面积产率较传统培养技术提高5-8倍,水资源用量降低至少50%以上,正在建设新型规模培养中试系统,有望大幅降低微藻规模培养的成本。微藻技术取得新进展。

既能吃掉二氧化碳,还能吐出生物柴油,而且不会与粮争地,一举多得的微藻制油自诞生之日起便炙手可热。生物柴油因为其以生物质原料替代石油来生产燃料与化工产品乃大势所趋,已成为世界各国逐鹿的焦点。生物柴油作为一种全新的、可再生的绿色能源,具有无毒、能生物降解、基本无硫和芳烃、可以任意比例与石油柴油混兑等优越性。

微藻具有高生长速率、高油脂含量特点,被认为是最具潜力的油脂生物质资源之一。由于微藻生物柴油技术不成熟、生产成本过高,至今未获产业化突破。

微藻制生物柴油的原理是利用微藻光合作用,将化工生产过程中产生的二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,再进行提炼加工,从而生产出生物柴油。

微藻技术不断发展,有助于缓解生物柴油发展中面临的原料短缺状况。青岛能源所刘天中指出,微藻的传统开放池培养模式需要占用大量土地,而管式等光反应器培养模式需要大量的固定资产投入,并且都需要大量使用水资源,在微藻的规模培养放大环节还很难大面积推广。除此之外,利用微藻生产生物柴油,目前成本是现有柴油成本的5-10倍以上,没有实质性的经济效益,企业很难真正投资进行大规模生产。微藻生物柴油还需继续研发,从而进一步降低全技术链条的生产成本。

因此,目前微藻制油的瓶颈在于大规模微藻生物量的获得和大幅度生产成本的降低。令人欣喜的是,青岛能源所百余名研究员已经进行了三年的前期研究,建立了国内布局最完整的微藻生物能源关键技术研发体系,取得了一批具有国内领先水平的研究成果。譬如,筛选了产油微藻藻株10余株,其中2株具有良好的产业化前景;开发了高效、低成本、可规模化的微藻高密度培养工艺,微藻产率和培养密度较传统培养工艺系统分别提高了1.5倍和2.5倍;开发了微藻细胞经济高效连续气浮采收和湿藻直接提取油脂技术,大大降低了成本。

刘天中研究员指出:“以前从微藻中提油,要先把微藻细胞干燥,然后再用溶剂萃取其中的油。这个过程中的能耗,几乎等于提出的微藻能源产生的能量。而现在有了新的技术,我们已经可以不需对藻细胞进行干燥,直接从湿藻泥中提取油,大大降低能耗与成本。”

虽然“微藻制油”看起来十分完美,既能产油又能吸碳,但其成本也颇高。有观点认为,微藻制油的成本是普通生物柴油的4倍。尽管在美国和欧洲都已经启动了微藻生物柴油计划,但距离产业化仍然有一段路要走。闵恩泽就表示,成本首先制约微藻生物柴油的发展。

业内专家预计,用5-10年时间,可让“微藻制油”走出实验室,真正实现产业化。

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