西门子进军微藻养殖产业

科技资讯:西门子集团进军微藻产业。据悉,西门子中央研究人员正酝酿两种微藻收获技术。同时,研究人员还与德国卡尔斯鲁厄工业大学合作,该校正在开发不同的生物反应器,以降低微藻养殖成本。

 

微藻通过光合作用吸收二氧化碳并生成生物质:油、脂和蛋白质,并可进一步转换为生物燃料、动物饲料或药品。“如果向微藻供应富含二氧化碳的电厂烟气,其每公顷(10000平方米 )每年可吸收二氧化碳120吨。”位于德国爱尔兰根的西门子中央研究院的化学家曼弗雷德·巴道夫博士说。而微藻养殖场既可以建在贫瘠的土地上,也可设在海洋或河流中,完全不用担心与粮食作物争地。 

 

不过在微藻由工艺转化为生物质燃料的过程中,释放的二氧化碳比其吸收的二氧化碳还多。巴道夫解释说:“除了生物反应器运行外,还因为收获和干燥流程会消耗大量的能源。”

 业界一致的看法是,将微藻养殖场建在工厂或电厂附近。靠近微藻养殖场的工厂或电厂通过供应包含二氧化碳和废热的烟气,既可帮助改善环境和经济,又有利于微藻的干燥流程,并使微藻养殖场在在寒冷天气保持理想的温度,因为微藻最适宜的温度是在20摄氏度至30摄氏度之间。 

 

对此,解决方案也许指日可待。西门子研究人员正在研究两种有效的收获技术。一种是利用离心或过滤方式将微藻与水分离开来。但具有更高能效的方法是电穿孔——将浸没在富含微藻的水中的电极连通高频交流电,摧毁能使微藻上浮的结构,这样,绿藻就沉向水底,上面的水能被抽回反应器。“我们还在研究脉冲电场是否能引起微藻细胞壁破裂,” 巴道夫说,“因为这有助于分离生物燃料原料——微藻油。” 

 

在另一种收获微藻的方法中,西门子研究人员将微米大小的磁性颗粒与微藻混合在一起,并使富含微藻的水通过旋转的磁鼓。磁性颗粒与微藻粘附在一起,然后两者一起被吸在磁体上。“但是,毕竟最后需要将微藻和磁性颗粒分离开来。我们正在试图找出最佳的分离方式。” 巴道夫说。不过,并不是每种微藻都同时适合这两种收获方式。为了确定合适的种类,西门子研究人员正在与德国比勒菲尔德大学的科学家携手合作。 

 

 西门子还与德国卡尔斯鲁厄工业大学合作,该校正在开发不同的生物反应器,以降低微藻养殖成本。除了关注微藻吸附二氧化碳的天然属性,西门子研究人员更倾向于将微藻制成生物燃料和动物饲料,而这两种产品可同时生产——生物燃料来自微藻油,动物饲料来自残渣。实际上,利用微藻成分生产食品、药品和化妆品已被证明经济可行,因为这些产品的售价要比生物柴油高得多,只是产量还很小。 

 

另外西门子研究人员还在研究微藻的二氧化碳回收。在这个过程中,收获的微藻被加热到近200摄氏度,得到的产品是碳元素,它可作为废水净化中的活性碳使用。

参考链接:http://www.industry.usa.siemens.com/topics/us/en/renewablefuelschem/algae/Pages/algae.aspx

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