微藻制油技术

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微藻制油技术

-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

微藻制油

在全球变暖、能源危机的大背景下,世界各国都在积极寻找新的可替代能源。

提起全球变暖,大多数的企业为如何减少二氧化碳排放,为封存二氧化碳而投入了大量研发资金和人力;提起生物柴油的原料,人们会想到玉米和大豆,从它们“体内”提炼出的乙醇和生物柴油,能有效降低碳排放,减少环境污染。但与此同时,由于这两种作物的培育周期较长、占地面积较大,会产生“与粮争地”问题,从而导致“解决了能源危机,却出现粮食危机”的尴尬结果;

通过科学家的不断研究,一种新的技术进入了人们的视野:培养微藻吸收二氧化碳,并进行光合作用,最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品,将二氧化碳变废为宝,这就是“微藻制油”技术。

光合作用

光合作用(Photosynthesis)是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。

微藻

微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物,微藻个体较小,除个别种类之外,一般只有十几个微米大小。它是低等植物中种类繁多、分布及其广泛的一个类群。无论是在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方微藻都能生存。微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂,可以旺盛地消耗高浓度的CO2和NO2,源源不断地将CO2转化为潜在的生物燃料、食物、饲料以及高价值的生物活性物质。

微藻制油

微藻制油的原理其实就是利用光合作用,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。

据专家介绍,微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。

微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻热解所得生物质燃油热值高,平均高达33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6倍。

微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生

产微藻的尝试,占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。

意义、前景

近年来,国际市场石油价格不断高企,中国从1993年起已经成为一个石油进口国。进口原油不但用去大量外汇,而且主要从局势不稳定的中东地区进口,一旦有突发事件发生,就会造成石油供应减少或中断,将严重威胁国家安全和国民经济的发展。利用藻类生物质生产液体燃料,对缓解人类面临的粮食、能源、环境三大危机,有着巨大的潜力,对于减少对石油的依赖、保证国家能源安全具有深远意义。

庆华集团注重经济、社会、环境三大效益的和谐统一,积极践行国家倡导的低碳经济,不断促进自治区的经济发展,社会的稳定,全力打造新型的现代煤化工企业。

新疆庆华集团依托煤制气项目,利用生产尾气中的CO2进行微藻的集中化、规模化养殖,联合国内重点的研究所对“微藻制油”技术进行研究,建设“微藻制油”养殖试验基地,力争在3-5年内突破“微藻制油”技术难题,让“微藻制油”走出实验室,实现产业化。