欣　雯

微藻制油目前在全球更受到了頂級(jí)企業(yè)的關(guān)注，這也表明其絕非“科幻故事”。中科院副院長(zhǎng)李靜海透露，近期將完成小試研究，2015年前后實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)，遠(yuǎn)期將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。

藻類制油比玉米大豆更有潛力

隨著全球變暖和能源緊缺加劇，全世界都在尋找可替代能源，減少對(duì)化石燃料的依賴。目前，生物柴油剛經(jīng)歷了一段從“廣受追捧”到“廣受質(zhì)疑”的波折——利用玉米、大豆等提煉乙醇和生物柴油的技術(shù)，雖解決了碳排放問(wèn)題，卻會(huì)產(chǎn)生“與糧爭(zhēng)地”的后果，“生物柴油加劇糧食危機(jī)”的提醒日益引起關(guān)注。因此，新的生物柴油來(lái)源成為全球的熱門(mén)課題，國(guó)內(nèi)科技界也在抓緊研發(fā)。

一般而言，科學(xué)家把玉米制油等作為生物質(zhì)能利用的第一代技術(shù)，秸稈發(fā)電是第二代，而微藻制油就是第三代，其應(yīng)用前景非常廣闊。

如果在中國(guó)廣闊的沿海和內(nèi)地水域大規(guī)模種植工程高油藻類，生物柴油的生產(chǎn)規(guī)?？梢赃_(dá)到數(shù)千萬(wàn)噸。這并非遙不可及。在科研人員的積極探索下，國(guó)內(nèi)在海洋微藻制取生物柴油方面已取得可喜成果，更宏大的項(xiàng)目正在醞釀之中。

上海交通大學(xué)副教授、主持藻類制油研究的繆曉玲表示，藻類含有大量的生物油脂，部分品種含油達(dá)70%，而且它們的光合作用效率高，生長(zhǎng)迅速。一年能種三季的玉米非常罕見(jiàn)，但藻類，10天、最多兩周就可以完成一個(gè)生長(zhǎng)周期。研究表明，每公頃土地上，玉米的年產(chǎn)油量只有120升，大豆稍高，為440升，而藻類可達(dá)1.5萬(wàn)至8萬(wàn)升，是玉米的數(shù)百倍。因此，如果能找到最適宜的品種，加上培育得當(dāng)，藻類將是非常有潛力的生物柴油來(lái)源。

“在顯微鏡下，海藻就像一個(gè)油葫蘆，比油菜籽、花生的含油量高7～8倍，比玉米高十幾倍?！鄙綎|海洋工程研究院院長(zhǎng)李乃勝介紹，海洋微藻制取生物柴油是目前國(guó)際新能源領(lǐng)域的新方向。

專家指出，中國(guó)鹽堿地面積達(dá)1.5億畝。如果用14%的鹽堿地培養(yǎng)微藻，在技術(shù)成熟的條件下，生產(chǎn)的柴油量就可滿足全國(guó)50%的用油需求。

中國(guó)海洋大學(xué)教授潘克厚說(shuō)，微藻資源豐富，不會(huì)因收獲而破壞生態(tài)系統(tǒng)，可大量培養(yǎng)而不占用耕地。另外，它的光合作用效率高，生長(zhǎng)周期短，單位面積年產(chǎn)量是糧食的幾十倍乃至上百倍。而且微藻脂類含量在20%至70%，是陸地植物遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的，不僅可生產(chǎn)生物柴

油或乙醇，還有望成為生產(chǎn)氫氣的新原料。

成套技術(shù)項(xiàng)目已經(jīng)啟動(dòng)

不久前，中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)石油化工股份有限公司聯(lián)合召開(kāi)了微藻生物柴油成套技術(shù)項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)。

會(huì)上，項(xiàng)目倡議人、兩院院士閔恩澤指出，從微藻轉(zhuǎn)化為生物柴油的過(guò)程中，微藻是基礎(chǔ)，光反應(yīng)器是轉(zhuǎn)化關(guān)鍵，要自始至終加強(qiáng)戰(zhàn)略研究。中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)石化合作開(kāi)發(fā)微藻生物柴油技術(shù)，近期要完成小試研究；2015年前后實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)；遠(yuǎn)期將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。

中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)李靜海強(qiáng)調(diào)，微藻是潛力很大的生物能源，但規(guī)模和成本是目前開(kāi)發(fā)微藻的兩大瓶頸問(wèn)題，因此要把微藻生物柴油技術(shù)作為一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)事業(yè)，重視方案和路線選擇。

中科院與中國(guó)石化在微藻生物柴油這一前瞻性領(lǐng)域從一開(kāi)始就以產(chǎn)業(yè)為導(dǎo)向緊密合作，為學(xué)術(shù)界與工業(yè)界的合作提供了很好的示范，具有重要意義。中科院目前正在實(shí)施太陽(yáng)能行動(dòng)計(jì)劃，微藻生物能源是其中的重要組成部分。

中國(guó)石化總工程師曹湘洪院士指出，在項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)性方面，目光要放長(zhǎng)遠(yuǎn)，堅(jiān)持長(zhǎng)期作戰(zhàn)。隨著技術(shù)進(jìn)步及環(huán)境要求提高，微藻生物柴油技術(shù)會(huì)體現(xiàn)出競(jìng)爭(zhēng)力。合作雙方應(yīng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，爭(zhēng)取推出高水平的科學(xué)技術(shù)成果。

專家認(rèn)為，中科院與中國(guó)石化合作具備完整的產(chǎn)業(yè)鏈。雙方應(yīng)充分利用國(guó)家政策，爭(zhēng)取國(guó)家支持。據(jù)悉，中國(guó)石化科技開(kāi)發(fā)部、中科院高技術(shù)局和生物局聯(lián)合調(diào)研后，決定共同開(kāi)展微藻生物柴油技術(shù)項(xiàng)目合作。

微藻制油需國(guó)家立項(xiàng)支持

除了政府，微藻制油目前在全球更受到了頂級(jí)企業(yè)的關(guān)注，這也表明其絕非“科幻故事”。在國(guó)外，近一兩年投入巨資啟動(dòng)研發(fā)的一長(zhǎng)串企業(yè)名單里，包括殼牌、雪佛龍等石油巨頭，以及正致力于新能源開(kāi)發(fā)的比爾?蓋茨。在國(guó)內(nèi)，中石化與中科院高調(diào)宣布，將戰(zhàn)略合作聯(lián)手開(kāi)發(fā)微藻制油。中科院副院長(zhǎng)李靜海透露，近期將完成小試研究，2015年前后實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)，遠(yuǎn)期將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。

美國(guó)從1976年起就啟動(dòng)了微藻能源研究，攻關(guān)以化石燃料產(chǎn)生的廢氣生產(chǎn)高含脂微藻。這一計(jì)劃雖然因經(jīng)費(fèi)精簡(jiǎn)、藻類制油成本過(guò)高于1996年終止，但美國(guó)科學(xué)家已經(jīng)培育出了富油的工程小環(huán)藻。這種藻類在實(shí)驗(yàn)室條件下的脂質(zhì)含量可達(dá)到60%以上(比自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量提高了3～12倍)，戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上，為后來(lái)的研究提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2006年，美國(guó)兩家企業(yè)建立了可與1040兆瓦電廠煙道氣相連接的商業(yè)化系統(tǒng)，成功地利用煙道氣中的二氧化碳進(jìn)行大規(guī)模光合成培養(yǎng)微藻，并將微藻轉(zhuǎn)化為生物“原油”。2007年，美國(guó)宣布由國(guó)家能源局支持的微型曼哈頓計(jì)劃，計(jì)劃在2010年實(shí)現(xiàn)微藻制備生物柴油工業(yè)化，各項(xiàng)技術(shù)研發(fā)全面提速。

2007年，以色列一家公司對(duì)外展示了利用海藻吸收二氧化碳，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能的技術(shù)，每5千克藻類可生產(chǎn)1升燃料。

此外，在微藻制乙醇方面，美國(guó)已開(kāi)發(fā)出利用微藻替代糖來(lái)發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的專利；日本兩家公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)出了利用微藻將二氧化碳轉(zhuǎn)換成燃料乙醇的新技術(shù)，計(jì)劃在2010年研制出有關(guān)設(shè)備，并投入工業(yè)化生產(chǎn)。

鑒于微藻的重要能源價(jià)值以及世界各國(guó)對(duì)能源微藻研究不斷深入，有專家建議，中國(guó)應(yīng)立即啟動(dòng)微藻產(chǎn)乙醇、產(chǎn)油技術(shù)的研究，對(duì)微藻產(chǎn)氫也要注意動(dòng)態(tài)跟蹤，作好長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃。

中國(guó)在能源微藻基礎(chǔ)研究方面擁有很強(qiáng)的研發(fā)力量，眾多高校和科研院所承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家及省部級(jí)微藻分類、育種和保存技術(shù)研究，擁有一大批淡水和海水微藻種質(zhì)資源。目前中國(guó)在微藻大規(guī)模養(yǎng)殖方面已走在世界前列。

專家建議，利用微藻制取生物柴油，具有重要的政治、經(jīng)濟(jì)、科學(xué)意義，國(guó)家對(duì)此應(yīng)加大科技支持力度，使之上升為國(guó)家項(xiàng)目。微藻制油需要國(guó)家立項(xiàng)支持，科技部、發(fā)改委、財(cái)政部、能源局等部委在科技立項(xiàng)時(shí)，要向微藻制油傾斜，鼓勵(lì)相關(guān)企業(yè)開(kāi)發(fā)微藻制油自動(dòng)化設(shè)備，大力促進(jìn)微藻制油產(chǎn)業(yè)化。（欣 雯）