重庆大学|微藻:“吃”下二氧化碳,“吐”出生物油( 二 )


在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗产业园 , 建设有全国最大的微藻固定二氧化碳产业示范工程 , 每年可以固定1万吨烟气提纯的食品级二氧化碳(指用于食品工业的二氧化碳产品) , 每年固碳微藻的经济产值达2亿元以上 。 鄂托克旗螺旋藻已经申请为国家地理标志农产品 , 目前该微藻固碳成果已向山东、江苏、广西、海南等地产业化推广 。
微藻产“油”还需加快技术攻关
“虽然微藻固碳已经产业化 , 不过要微藻产油还有很长的路要走 。 ”廖强表示 , 利用微藻制取生物燃料的方法主要有直接酯交换法、微生物发酵法、热解法、气化法、水热液化法等 。 采用热解或者气化等方法时需要对其进行充分干燥 , 能耗高;而直接以湿藻为原料的酯交换法 , 由于大量水的存在 , 为了萃取出油脂 , 需加入大量甲醇、乙醇等有机溶剂 , 容易造成环境的二次污染 , 同时还需要后期分离和油脂提质 , 技术和系统复杂 , 成本高 , 安全性差 , 难以工业化 。
不过 , 我国对于微藻生物质能源的研究却从未止步 。 目前 , 我国在微藻生物质能源的基础研究方面拥有很强的研发力量 , 从微藻的高密度培养、脱水浓缩到能源转化技术等方面做了很多创新研究工作 。
在重庆大学能源与动力工程学院的低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室建成的微藻光合生物固碳及多能互补生物燃料制取实验平台中 , 微藻可通过光合作用将废气中的二氧化碳和废水中的氮、磷等转化为生物质 。 研究人员将微藻细胞破坏 , 提取细胞内的油脂、糖类等有机成分 , 可进一步制备出生物油、生物气等清洁燃料 。
微藻产业还有一些独特优势 , 大型藻必须在海里养,但微藻在哪里都可以养 , 只需将海水装在玻璃缸、反应器里,只要有阳光、二氧化碳、氮磷钾,它就能不停生长;将成熟的微藻通过离心机捞出后,水可以循环再用 。 沙漠有充足的阳光,这是一个非常好的条件 。
【重庆大学|微藻:“吃”下二氧化碳,“吐”出生物油】“如果可以用我国海洋面积的5%或者我国全部沙漠、半沙漠及盐碱地来养殖微藻 , 理论上能固定我国燃煤排放的70多亿吨二氧化碳 , 生产38亿吨生物质 。 ”廖强说 , 微藻是很有潜力的生物能源 , 但规模和成本是制约微藻产“油”产业化的两大难题 。 要让微藻真正地成为生物能源 , 一方面还需要在研发上加大投入 , 以实现生物燃料制取关键技术上的突破 。 另一方面要把微藻能源开发及其资源化利用技术作为一项长远事业 , 既要高度重视前沿基础研究 , 又要狠抓关键技术瓶颈的突破 。 要充分利用微藻中的高附加值成分 , 如DHA、EPA和叶黄素等 , 即先提取其中高值的成分 , 用于生产保健品、化妆品、饲料 , 再进行能源化利用 , 提高产品价值 。 采访人员 雍 黎  实习生 单倩澜