通过培养的微藻吸收二氧化碳,并进行光合作用,最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品,可将二氧化碳变废为宝。
效益微藻产油量是玉米数百倍
微藻制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。
新奥的专家介绍,相比起玉米、大豆和油菜,微藻培育占地少、生长周期短,从出生到可以制油只需两周,而油料作物一般要几个月。其次,微藻的单位产油量是玉米的数百倍,每公顷可产1.5万至8万升生物柴油。
“这真的是一个很艺术的流程,因为每一步都涉及到生命的转换,在不同的阶段提取出来的产品都不一样,比如说大概反应两周的时间可以提取出生物柴油;即使在藻类反应结束后,'尸体’也可以当作废物燃烧。”新奥科技发展有限公司世博微藻项目经理郑科介绍说。
来源优良微藻需要筛选和再造
微藻是一种微小生物,也是世界上生长繁殖速度最快,利用光合作用吸收二氧化碳最有效的植物。藻类广泛分布于盐碱水、淡水、海水、沼泽、温泉等水域。
郑科介绍,用来制油的微藻还需筛选和再造。为了让微藻制油可以产业化,公司有专门的基因工作组,对藻类进行筛选和再造,采用高通量筛选和基因工程改造,获取生长速度快、油脂含量高、适合工业生产的优良藻种。
在获得优良藻类后,其他重要的工艺还包括创造更好的条件(包括温度等),提高光合作用的利用效率以及对二氧化碳的吸收效率。例如,采用高密度立体养殖技术和高效低成本光生物反应器技术,提高光利用效率及二氧化碳吸收效率。
此外,采用含氮、磷较高的工业废水回用技术和工业废热利用技术,可以提高养殖效率,降低养殖成本,实现微藻生物能源的产业化。
新奥集团的“CO2-微藻-生物柴油关键技术研究”项目,已成功入选国家高技术研究发展计划(863计划),获科技部资金支持1920万元。
【专家观点】
3至5年内可实现产业化
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。
郑科介绍,目前微藻制油的成本还是比较高,可能不止4倍,微藻的成本不仅涉及藻类的培养、基因改造,还涉及土地、人员管理和维护费用等。
“目前还没有一个标准,例如多大产油量的装置需占地多少,占地面积对成本的影响并不是最主要的因素,而且装置一般都是在郊外、盐碱地甚至闲置的土地上。”郑科介绍说,由于在整个流程环节中,并没有哪一项关键的技术多占的成本比重最大,因此最终要做到产业化,必须在各个环节都着力降低成本。
目前新奥集团正在内蒙古一个甲醇生产基地做试点,占地1公顷,利用甲醇生产过程中产生出来的废气、二氧化碳和余热来进行微藻的培育。
公司目前的计划是,用3至5年时间,让“微藻制油”走出实验室,实现产业化。
