全球公认能源危机的解决希望-微藻生物能源

2013年3月12日,当时17岁的这位小姑娘因利用藻类植物制造生物燃料油的成就战胜另外39名决赛选手,勇夺当年英特尔科学奖(Intel Science Talent Search)的第一名,也因此获得10万美金的大奖。

能源短缺和环境污染是人类在21世纪面临的两大挑战。 到目前为止,人类的能源消费结构仍以化石能源为主。近年来,世界范围内的人口增长 和经济发展加快了化石燃料的消耗。作为不可再生能源的化石燃料,其储量已十分有限。据粗略估计,全世界的原油和天然气储量将会在50年内用尽,化石燃料的广泛使用也是造成地 球变暖、气候异常的罪魁祸首之一。”如果届时新的能源体系尚未建立,能源危机将席卷全球,大力推进以新能源替代化石能源的能源革命,已成当前全球共识,微藻生物质能作为新能源中的新宠之一,在近十年来受到了国内外的广泛关注,被认为是21世纪世界 能源结构战略性转变的方向和重要组成部分。

发展生物质能源的主要技术和经济障碍,是将实验室成果扩大到商业规模面临的系统集成与工程放大等新的科学技术困难。如今,已有不少实力雄厚的企业投入微藻研发领域,但是真正做到商业化的企业尚没有,高成本与低效率成为微藻产业化道路上两道难题。”

在成本方面,中国科学院青岛生物能源与过程研究所曾给出这样一组数据:原油、菜籽油、棕榈油成本分别为0。3~0。8美元/kg、0。25美元/kg、0。3~0。4美元/kg,以此为参照,微藻生物能源的成本目标是在0。5~0。8美元/kg之间,而现实情况是目前微藻油的成本高达3~10美元/kg。 同时,微藻产业化还面临了资源瓶颈。2011年,中国柴油表观消费约为1。67亿吨。如果微藻生物柴油占 10%,则藻粉需求量(以30%油含量计)为5600万吨/年。而2012年全国微藻 产量不到2万吨。

尽管如此,目前各国仍一致看好微藻的开发前景,中国也不例外。 据胡强介绍,由于看好微藻的产业前景,2006年以后,全美的政府机构和企业都开始 投入这个行业,比如美国国家能源部2006年制定”微型曼哈顿计划”,旨在实现微藻制备生物柴油的工业化;埃克森美孚石油公司、英国石油公司、壳牌石油、波音公司、雪佛龙公司等 能源、交通领域巨头,也先后投入微藻生物柴油和航空煤油的研发;2008年美国国防部更是投入2000万美元基金进行微藻生物柴油研究工作。与此同时,英国也于2008年启动了一项藻类生物燃料公共资助项目,计划耗资2600万英镑于2020年前实现利用藻类生产运输燃 料以部分代替传统的化石燃料。在亚洲,日本和韩国也投入巨额经费在微藻能源及CO2减排与再利用项目上。

随着大量极具研发实力和资金实力的研究机构、企业财团的加入,微藻的研究水平获得 了飞速发展,产业前景也越来越明朗。 如今,微藻被认为是集能源生产、固碳减排与农业发展三位一体的战略性新兴产业。

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