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我們能拯救藻類生物燃料產業嗎?

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發表時間:2017-12-28 11:37

藻類生物燃料遇到點煩心事。這種替代燃料能源,和許多生物燃料一樣,有助于減少碳排放,而且還不占用糧食生產用地。但是它卻被殼牌和??松梨谶@樣的大公司給拋棄了,這些公司正在放棄對這個環境友好燃料的投資。為什么這么有前途的技術沒有能夠開花結果,我們還能做什么來挽回它呢?

  藻類是生長在水中,從二氧化碳和陽光中產生能量的光合生物。單細胞微藻類富含脂肪,可以用來轉化成生物柴油,這是常見的生物燃料。生產生物燃料的原材料有很多種,包括玉米和烹調過的食用油。但是藻類很特別,因為它們生產迅速,能夠產生大量的燃料(高生產率)。

  在過去的十年中,能源行業已經投入大量的資金用于藻類生物燃料生產的發展。這是非常有意義的,因為,十年前,由于高油價以及人們對碳排放造成氣候變化意識在增強,有必要尋找化石燃料的替代品。藻類生物燃料被吹捧為解決這些問題的答案,從而導致了大量投資的跟進。

  不幸的是,我們對整個事情缺乏完整的規劃。生產藻類生物燃料的企業難以在更大的規模保持其高生產力,而且他們發現肉食動物經常污染他們的農場。他們還發現,這種生產方式并不經濟。建造池塘種植藻類以及為它們提供足夠的陽光和養分用于生長,代價高昂,雪上加霜的是,石油價格暴跌。

  不只是生物燃料

  藻類不僅僅能夠生產生物燃料。實際上,藻類類似于一個微型工廠,可以生產各種有用的化合物,這些物質可以用來制造一系列不同種類的產品。

  例如,藻類能產生大量的ω-3脂肪酸,這是一種重要的膳食補充劑。這意味著它可能是一個可持續的ω-3的植物來源,否則我們只能通過吃魚或倒胃口的鱈魚魚肝油來獲取ω-3脂肪酸。更普遍的是,藻類是維生素、礦物質和蛋白質的良好來源,人們經常服用如小球藻、螺旋藻等,因為它們對健康有益。

  另一個用途是藻類可以制成生物塑料。普通塑料是一種由化石燃料制成的產品,而且很難降解,不環保。藻類能夠以較低的碳排放,甚在某種程度上能夠吸收碳排放的方法來生產生物塑料。藻類的利用有助于防止塑料在環境中的積累。

  產品的多樣性可能是后開發藻類生物燃料的關鍵。這些產品中有很多高價值的化學品,銷售價格遠遠高于生物燃料。因此通過將藻類與生物柴油生產結合,我們可以補貼燃料價格,從而抵消藻類養殖成本高的問題。

  這個概念,被稱為“生物煉制”,是新一輪的藻類研究,希望能夠解決過去十年存在的問題。我們知道煉油廠生產塑料、纖維和潤滑油以及燃料?,F在我們希望以相同的方式開發藻類生物煉制。

  藻類生物煉制

  為了使這個方法更具成本效益和可持續性,我們需要利用廢熱、二氧化碳和營養物質供藻類生長。這些物質從發電廠、工廠和水處理廠都很容易獲取,這就能夠降低一部分藻類生長的成本。藻類燃料生產后,會殘留下大量的蛋白質碳水化合物和其它分子。這些物質都可以轉化成上文提到的各種產品,或者可以用于生產沼氣(另一種燃料來源)。這些沼氣可以出售,或者用它們在生物煉制廠中生產藻類所需要的熱量,這個閉合回路使整個生產過程更加。

  我們很容易就可以了解到,這個過程提出了一個可持續的、有利可圖的用藻類生產生物燃料的方式。事實上,已經有公司將這一概念應用到具體工作中。在2014年,藍寶石能源公司,世界上較大的藻類生物技術公司之一,宣布他們正在擴大業務范圍,包括營養補充劑以及生物燃料。業務向生物煉制方向轉移對許多想要豐富產品線的公司來說,已經越來越普遍。

  顯然,藻類生物煉制還不能解決藻類商業化今天所面對的所有問題。這個行業還面臨許多關鍵問題,藻類大規模生產的效率損失問題,以及藻類培養過程中的污染問題。這些問題只能通過持續的努力研究來解決。生物煉制很可能是人類未來擺脫化石燃料的下一步計劃。


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