文档介绍：微藻制油
22 陈炜
微藻是什么 微藻制油的优势 微藻制油的原理 微藻制油的前景 微藻制油在我国的发展 微藻制油的制约因素 资源的可持续发展
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。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。若要大规模地利用藻类生物质来制取生物柴油,就必须保证有充分的藻类生物质。
目前藻类的来源主要有2个途径,意识收集湖泊、河湾、水库、池塘等富营养化水体中天然生长的大量浮游藻类;二是人工户外养殖制备,这也是获取藻类生物质的最主要和最有效的方法。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。
目前,生产生物柴油所用原料均靠种植油料植物,棕榈树、麻风树、油菜等。由于油料植物的油脂面积产率不高,大力发展生物柴油必然要占用大量耕地,影响粮食生产。而微藻种类繁多、分布广、繁殖快,是最简单、最古老的低等植物,它可直接利用阳光、CO2及N/P等简单营养物质快速生长并在胞内合成大量油脂(主要是甘油三酯),为生物柴油生产提供新的油脂资源;同时可以利用我国广阔的盐碱荒地等非耕土地,孕育一条生物柴油开发的新途径。
1 产油率高 微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂,可以源源不断地将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。其中,最具有吸引力的是它潜在的生物燃料价值。由于微藻是单细胞结构,它用用极高的光能利用率和营养吸收率,微藻的生长和产油效率是油料作物如大豆的30~100倍。 作物产油率(升/公顷) 玉米 145 大豆 446 红花 779 向日葵 952 油菜籽 1100 油棕 5000 微藻 100000 通过对产油率的比较,我们可以发
现微藻似乎是唯一的潜在的能完全
替代化石燃油的来源。因为微藻不
像其它油料作物,它生长极快,而
且大多数微藻含有丰富的油脂。微
藻含油量最高可以达到生物质干重
的80%以上,含油水平在20%~50%。
2 对环境有益 微藻可以旺盛地消耗高浓度的CO2和NO2,这些火力发电厂的污染物则是微藻的营养。来自化石燃料发电厂的废气可以直接通入微藻生产设备,此举既能显著地提高生产能力,还能清洁空气。微藻利用光合作用固定CO2,将光能转化为化学能的形势储存于油脂,我们利用油脂生产生物柴油,燃烧后产成CO2和水,这一过程完全符合节能减排的要求。
3 不占用耕地 微藻生长不会与农业产生竞争关系,
它的生产设备可以是封闭的而且不需
要土壤,与传统农业相比节水99%,
可以建在远离水源的非农业土地上。
有些微藻还能在盐碱环境下生长,所
以一些盐碱化土地也能用作培养微藻
的场所。
微藻能源制备过程示意图
微藻生物柴油成套技术涵盖多个技术环节,是一个复杂的系统工程,包括微藻的筛选和培育,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、CO2等,生成微藻生物质,最后经过采收、加工,转化为微藻生物柴油