第三代生物質(zhì)能藻類生物燃料(已修改)
2025-04-16 23:48 本頁面
【正文】 第三代生物質(zhì)能：藻類生物燃料 上?？茖W(xué)技術(shù)情報(bào)研究所陳暉 供稿20100304關(guān)鍵字：藻類生物燃料 研發(fā) 進(jìn)展 政策 瀏覽量：184 在眾多的非糧食生物質(zhì)中，藻類具有分布廣泛、油脂含量高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、生長周期短、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，用藻類制備生物燃料的研究開發(fā)方興未艾。美國能源部已進(jìn)行了20 多年的研究，取得了很大進(jìn)展，日本、德國、印度等國也都進(jìn)行了研發(fā)。眾多的科研機(jī)構(gòu)、生物燃料公司、投資公司在該領(lǐng)域投入大量資金，比爾蓋茨和洛克菲勒家族是其中最著名的投資商，殼牌（Shell）、雪佛龍（Chevron）、?？松梨诠荆‥xxon Mobil）等大型石油公司也正在與有關(guān)機(jī)構(gòu)或公司進(jìn)行合作研究。相關(guān)研究人員認(rèn)為，利用藻類生產(chǎn)生物燃料具有廣闊的發(fā)展前景。藻類生物燃料很可能成為未來最重要的可再生能源之一。1．藻類生物燃料的基本生產(chǎn)方法及其經(jīng)濟(jì)效益 藻類是最原始的生物之一，通常呈單細(xì)胞、絲狀體或片狀體，結(jié)構(gòu)簡單，整個生物體都能進(jìn)行光合作用，具有光合效率高、生長周期短、速度快的特點(diǎn)。藻類按大小通常分為大藻（海帶、紫菜、裙帶菜等）和微藻（單細(xì)胞或絲狀體，直徑小于1mm）。其中用于制備生物燃料（乙醇、生物柴油、燃料油或者氫等）的是微藻。微藻種類繁多，分布極其廣泛，其生長幾乎不需要特別養(yǎng)分，只要有陽光、水和二氧化碳，無論在海洋、淡水湖泊等水域，或在潮濕的土壤、樹干等處都能生存，也可在不適合種植莊稼的土地上種植，甚至可生長在咸水里。 目前用于生產(chǎn)藻類生物燃料的方法主要有光合反應(yīng)器法、封閉環(huán)路系統(tǒng)法和開放池法。這三種方法要么是近似純粹的自然放養(yǎng)（開放池塘法），要么是由人工控制某些因素的封閉式培養(yǎng)（固化反應(yīng)器法和封閉環(huán)路法），三者各有利弊（見下表1）。目前，養(yǎng)殖微藻的研究主要集中在封閉式光生物反應(yīng)器。大規(guī)模養(yǎng)殖的微藻種類主要有螺旋藻、小球藻、鹽藻、柵藻等?！ ?表1 藻類生物燃料的主要生產(chǎn)方法 名稱 基本工作原理 利弊 開放池塘法 在池塘、湖面等封閉水域養(yǎng)殖藻類 簡便易行、成本較低的特點(diǎn)，但存在易污染、占地面積大、難以對水體和溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)從而生產(chǎn)不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，發(fā)展受到很大限制 封閉環(huán)路系統(tǒng)法 在閉合的人造水渠中進(jìn)行，含有藻類的液體在其中循環(huán)，循環(huán)過程中將藻類進(jìn)行新陳代謝所需的二氧化碳和養(yǎng)分引入到水渠的液體中 操作簡單，培養(yǎng)條件、參數(shù)易控制，條件穩(wěn)定，成品質(zhì)量高，可實(shí)現(xiàn)全年無菌純種培養(yǎng)，能較大幅度地提高微藻細(xì)胞密度，其生長速率和生物量大幅度提高， 近些年已應(yīng)用于微藻的商業(yè)性、高密度大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)。但封閉式光生物反應(yīng)器在規(guī)模培養(yǎng)過程中的生產(chǎn)成本相對較高，成本為開放式池塘培養(yǎng)法的10 倍以上 固化反應(yīng)器法 用一些透明管道裝滿工廠排出的廢水和廢氣，管道內(nèi)的藻類吸收廢氣中所含的二氧化碳，用于光合作用。同時，藻類排出氧氣，生成用于提煉燃料的物質(zhì)?！ ≠Y料來源：根據(jù)相關(guān)資料整理、編制（上?？茖W(xué)技術(shù)情報(bào)研究所） 從燃料的生產(chǎn)效率來看，藻類較之于糧食類生物質(zhì)具有明顯的優(yōu)勢（表2）。海藻的高產(chǎn)率在于海藻有高的生長率，其生長率常常以小時計(jì)而不是以天計(jì)，它僅需土地、陽光、水、二氧化碳（成為潛在的碳捕集物）和營養(yǎng)成分
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