今年7月，浒苔袭击青岛附近海域，造成绿潮灾害。将浒苔变废为宝成为应对灾害的途径之一。图为当时工人正在将打捞上来的浒苔装车，准备用于生产化肥。（CFP供图）
在最近刚闭幕的上海世博会上，由国内能源企业新奥集团展示的微藻制油技术吸引了众多参观者的注意。这也揭开了微藻作为化工原料的神秘面纱。
CCIN记者最近在调查采访中了解到，近两年藻类化学品正成为国内企业重点开发的领域之一，包括微藻制油、海藻制纤维、海藻制化肥在内的多种生产工艺，正在悄悄热起来。
微藻制油：国外国内都很热 三个瓶颈需突破
藻类，在自然界中到处分布。中国是世界上拥有藻类资源最丰富的国家之一。我国对藻类化工的探索起源于上世纪五六十年代，但相当长一段时间内一直进展不大、创新不多。藻类成为一种重要的化工产品原料得到利用，还是最近几年的事情。
中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员刘天中在接受CCIN记者采访时表示，微藻不是时常引发赤潮、蓝藻的海藻，而是养殖在盐碱水、淡水、海水、沼泽、温泉等水域的微小生物，需在显微镜下才能看得到。因其具有生物量大、生长周期短、易培养及脂类含量较高等特点，成为制备生物质能源的良好材料。
微藻制油的原理其实很简单。刘天中告诉CCIN记者，微藻制油是通过微藻的筛选和培育，获得性状优良的高含油量藻种，然后在光生物反应器中吸收阳光、二氧化碳等，将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，进行提炼加工从而生产出生物柴油或航空燃油。
据CCIN记者了解，微藻制油的优势很多，微藻从出生到可制油只需两周左右，而普通油料作物要几个月。一般大豆的含油量在20%左右，花生、芝麻等含油量在40%左右，而微藻的含油量最高能达到60%，至少是大豆的3倍。一般种一亩大豆一年下来最多产油300千克；而一亩藻类能产2到3吨藻油。此外，微藻炼油还能固废减排，可用废水养殖。
由于微藻制油的上述优势，2007年，美国启动了微藻能源计划，称为“微型曼哈顿计划”；2008年10月，英国碳基金公司投入2600万英镑启动了目前世界上最大的藻类生物燃料项目，该项目预计到2020年实现商业化。目前，国内企业也开始研发微藻制油项目。据CCIN记者了解，目前中科院正在与中石化合作开发微藻生物柴油技术；民营企业巨头新奥集团也以微藻为原料，成功进行了生物柴油和生物燃气项目的中试，其在内蒙古达旗的微藻生态基地在2013年将达到280公顷。
尽管微藻制油是一个好项目，但业内人士也提出了这个项目要产业化面临的一些瓶颈。
瓶颈之一是品种问题。据了解，目前各研究机构的生产规模都很小。主持藻类制油研究的上海交通大学副教授缪晓玲表示，微藻制油需要解决品种选择问题。现在全世界已知的藻类有近3万种，其中含油量高的未必长得快，长得快的又未必适应高浓度二氧化碳环境。
瓶颈之二是养殖场地问题。刘天中表示，一亩地养殖几吨微藻没问题，但要放大规模养殖就会存在问题，而只有规模养殖微藻，微藻制油才能产业化。还有专家认为，在藻类培养时，藻类的密度只能到1%～2%，如果太密藻类就无法吸收阳光。微藻生长对阳光和水的高要求，决定了需要大型的场地。
瓶颈之三是成本问题。刘天中向CCIN记者介绍说，3吨微藻产1吨油，仅微藻的养殖成本就为1.5万～2万元/吨。微藻生物柴油的生产成本则是石化柴油的几倍甚至几十倍。因此，刘天中指出，微藻制油不是短平快项目，技术瓶颈很大，不是投入资金就能立马见效的项目。
专家建议，要加快微藻制油产业化，需政府、企业、科研单位联合。可以整合几个海洋研究院所的科研力量，形成一个技术平台，争取在藻种筛选、培育上有所突破，建立一个富油藻种库；同时，对愿意利用微藻生产柴油的企业，有关部门应出台鼓励政策，尽快促成微藻制油的产业化。
海藻制纤维： 第三种纤维来源 产业化尚需探索
如同丝线一样的纤维，色泽鲜亮、手感柔软，用它纺成的“布料”，薄如绢、亮如丝、软如棉，拿在手里与纯棉布没有任何区别，但当打火机的火焰靠近“布料”时，根本点不着。这是CCIN记者日前在青岛大学纤维新材料与现代纺织国家重点实验室培育基地看到的用海藻纤维织出的海藻布。海藻纤维，成为海藻化工的又一热门新产品。
“我们穿着的衣服中，来源于地下石油的合成纤维和来源于动植物的天然纤维大约各占一半。”海藻纤维研发的领军人、青岛大学教授夏延致向CCIN记者介绍说。目前，我国每年消耗数千万吨纤维，这些纤维一部分是来源于占用土地的棉、麻、毛、丝的动植物纤维，另一部分是来自石油的合成纤维。随着陆地资源和石油资源的短缺，纤维的获取越来越难，人们便把目光转向资源丰富的海洋。他表示，中国是世界上最大的海藻养殖与加工国，海藻酸盐产量占世界的一半以上。因此，他们以海藻酸盐为原料，采用绿色工艺成功研制出海藻酸、海藻酸钙、海藻酸钡、海藻酸锌、海藻酸铜、海藻酸铝、海藻酸银以及多离子海藻纤维。他们提取纤维的藻类包括海带、褐藻、琼胶原藻、卡拉胶原藻，甚至是多次在黄渤海近岸海域堆积成灾的浒苔。据他介绍，一吨淡干海带可提取200千克至250千克海藻酸盐，形成200千克纤维，而每100克海藻纤维就能织一平方米布。
夏延致表示，海藻纤维具有许多新特性。一是原料来自海洋，与普通纤维相比环保优势明显。二是海藻纤维具有自阻燃性。涤纶的氧指数（这个指数越大表示物体阻燃性越强）为20，棉花为18，而海藻纤维在不经过任何加工的情况下就高达34。这使得海藻纤维在空气中不会起明火，产品安全性非常好，可以用于生产防护服、儿童玩具等。三是海藻纤维中含有大量的金属离子，有一定的防辐射效果。四是海藻纤维中含有大量的钙离子，可以和血液中的钠离子交换，从而起到良好的止血效果，促进伤口愈合。因此，海藻纤维材料非常适宜做成纱布、敷料、手术缝合线、创可贴等。
目前，国内棉花价格暴涨，现货价格已涨至近24000元/吨，一年间价格翻了一番，达到1999年我国放开棉价以来最高纪录。那么用海藻纤维做成的纺织用品在成本上能否与棉花相竞争？“现在生产成本比棉花高，走向产业化后，大批量生产成本会越来越低，将有望与棉花持平。”夏延致这样告诉CCIN记者。
据了解，这一技术已获得国家“863”项目、国家发改委纺织专项项目、国家自然科学基金、山东省重大成果转化等项目的支持，已申请十余项发明专利。而面对海藻纤维的即将产业化，“可能会产生新的技术问题”，夏延致教授这样表示。据他介绍，现在实验室的年产量为30吨，而要实现产业化，年产量要达到1000吨。中试的时候没有问题，但一旦产业化了，一些非关键技术还需要进一步完善，尤其是从海藻养殖、海藻化工、海藻纤维再到纺织品，这整个产业链的每一个环节还有许多需要探索的地方。他还表示，最让他担心的还是成果转化之后的知识产权保护问题。
海藻制肥： 营养丰富无污染 农民接受有过程
CCIN记者还发现，在氮磷钾一统天下的化肥市场，近几年开始有一种新型化肥崭露头角，那就是海藻肥。
海藻肥的主要原料是天然海藻提取物。海藻肥除含有大量非含氮有机物和微量营养元素外，还含有海洋生物所特有的海藻多糖、藻朊酸、高度不饱和脂肪酸，以及陆生植物稀有的锌、镍、溴、碘等矿物元素以及丰富的维生素，极易被植物吸收，能够调节植物营养生长和生殖生长的平衡。因为上述优势，以及对人、畜无害，对环境无污染，在国外，海藻肥被列为有机食品生产专用肥料。国内海藻肥的研制开始于近几年，与国外比起步相对较晚，但发展速度很快。目前，国内在农业部获准登记的海藻肥生产企业有数十家。
但据CCIN记者了解，目前海藻肥在国内肥料市场的占有率还比较低，其关键就在于市场并不完善。“目前我们在国内的销量很小，产品主要出口到韩国、日本等国家。因为依靠国内销售很难养得住企业。”青岛鲸灵海洋科技有限公司董事长李国民在接受CCIN记者采访时如是说。谈及原因，他认为主要有三点。一是海藻肥的生产涉及到对海藻的加工、提取、浓缩等工艺，其原料成本、生产成本相对较高，市场价格也因此较高。二是其效果释放较为缓慢。由于该类肥料见效没有激素化肥快，施用后3～5天看不出来什么效果，农民一时难以接受。三是市场较为混乱。海藻肥的原料主要为天然海藻，但目前国内市场上打“海藻肥”幌子的产品很多，真正生产的企业却不到10家。而且，目前国内还没有相关行业标准，都是企业各自的标准，致使在检测手段上难以完善，致使国内海藻肥产品鱼龙混杂，产品质量参差不齐。
北京雷力绿色连锁公司客户部主任向CCIN记者透露说，国内有些海藻肥产品是采用海带加激素以及一些氮、磷、钾等元素复配而成。这样施用到作物上看起来会见效很快，但实际上并不是所谓的海藻在起作用，而是激素和元素肥料。
“目前我国的海藻肥市场开发不容易，推广难度大。掺假现象弄乱了国内的海藻肥市场！”李国民感叹道。尽管如此，李国民仍然认为，海藻肥今后的发展趋势不错。他表示，如果今后市场能够规范，加上农民种植水平的提高，海藻肥还是有一定市场前景的。
在刚刚闭幕的上海世博会上，中国馆展出了一种新能源技术——来自新奥集团的微藻制油技术。 （汪雍诚 摄）
