全球性能源短缺以及二氧化碳排放引起的溫室效應(yīng)，已經(jīng)成為人類可持續(xù)發(fā)展的重大威脅。如果有一種技術(shù)，既能減少二氧化碳，又能增加可再生能源供給，必然受歡迎。這就不難理解，“微藻”為何會(huì)在全球掀起一股熱潮。因?yàn)椋@種藻類正是通過“吃”二氧化碳來生產(chǎn)生物柴油和生物燃?xì)狻?/p>

　　在中國(guó)，生物柴油產(chǎn)業(yè)一直有“南方麻風(fēng)樹、北方黃連木”的說法，說的是油料植物品種單一。同時(shí)，由于受自然條件和成本的限制，世界上其他各國(guó)對(duì)于生物柴油的產(chǎn)業(yè)化也僅限于起步階段。選取合適的、低成本植物油脂資源來發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)正成為各國(guó)的研究熱點(diǎn)。微藻，由于生長(zhǎng)繁殖速度快、含油量高，將有望替代木材或農(nóng)作物，成為“后石油時(shí)代”的可再生能源。

　　微藻是什么藻

　　上海世博會(huì)上，綠色的微藻在中國(guó)館和滬上生態(tài)家的玻璃圍欄中流動(dòng)，為它們吸收室內(nèi)的二氧化碳。由新奧集團(tuán)展示的這項(xiàng)新技術(shù)——“微藻制油”吸引了眾多參觀者的注意。

　　據(jù)介紹，作為入選國(guó)家863計(jì)劃的高技術(shù)研究項(xiàng)目，新奧集團(tuán)的“CO2—微藻—生物柴油關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目已經(jīng)通過中試，其在內(nèi)蒙古達(dá)旗的微藻生態(tài)基地2013年將達(dá)到280公頃，3～5年內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)藻類生物能源的產(chǎn)業(yè)化。

　　微藻，這些廣泛分布于鹽堿水、淡水、海水、沼澤、溫泉等水域的微小生物，因其具有生物量大、生長(zhǎng)周期短、易培養(yǎng)及脂類含量較高等特點(diǎn)，成為制備生物質(zhì)能源的良好材料。

　　據(jù)新奧科技發(fā)展有限公司生物質(zhì)能源研究中心總經(jīng)理劉敏勝介紹，目前世界上已知的微藻種類達(dá)到幾千萬(wàn)種，經(jīng)過認(rèn)證可以利用的有幾萬(wàn)種。“但真正實(shí)現(xiàn)利用的微藻目前只有幾十種，還有很大的潛力可挖。”

　　劉敏勝告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》，能夠制油的微藻不是時(shí)常爆發(fā)赤潮、藍(lán)藻的海藻，而是他們經(jīng)過篩選和再造的最適宜的藻種，“生長(zhǎng)快、出油率高、適應(yīng)環(huán)境、適合工業(yè)生產(chǎn)”。

　　劉敏勝說，相比起玉米、大豆和油菜，微藻培育占地少、生長(zhǎng)周期短，從出生到可以制油只需兩周，而油料作物一般要幾個(gè)月。同時(shí)，微藻的單位產(chǎn)油量是玉米的數(shù)百倍，每公頃可產(chǎn)1.5萬(wàn)升～8萬(wàn)升生物柴油。

　　而且，微藻是可以“生孩子的”，有的藻種甚至一天可以收獲兩季，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%～70%，這是陸地植物遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到的。

　　中國(guó)工程院院士閔恩澤之前曾表示，如果推廣含5%生物柴油的清潔燃油，以中國(guó)目前石油的使用量計(jì)算，生物柴油的需求量是600萬(wàn)噸。

　　“我國(guó)鹽堿地面積達(dá)1.5億畝，如果用14%的鹽堿地種植微藻，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。”有專家如是說。

　　國(guó)內(nèi)外爭(zhēng)相研發(fā)“微藻制油”

　　“微藻制油的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單。”劉敏勝告訴記者，就是利用光合作用，將二氧化碳轉(zhuǎn)化為微藻自身的生物質(zhì)從而固定了碳元素，再通過誘導(dǎo)反應(yīng)使微藻自身的碳物質(zhì)轉(zhuǎn)化為油脂，然后利用物理或化學(xué)方法把微藻細(xì)胞內(nèi)的油脂轉(zhuǎn)化到細(xì)胞外，進(jìn)行提煉加工從而生產(chǎn)出生物柴油。“如果沒有二氧化碳，微藻不但產(chǎn)不了油，反而有害呢。”劉敏勝說。

　　“微藻制油技術(shù)真正起步是在2007年，在國(guó)外。”劉敏勝說，后來，由于當(dāng)時(shí)石油價(jià)格沒漲上來，減少碳排放也沒有提上議程，對(duì)微藻制油的研究中斷了一段時(shí)間。“但現(xiàn)在情況變了，像殼牌等企業(yè)都開始大投入來研究微藻能源技術(shù)。”

　　2007年，美國(guó)啟動(dòng)了微藻能源計(jì)劃，稱為“微型曼哈頓計(jì)劃”;2008年10月，英國(guó)碳基金公司啟動(dòng)了目前世界上最大的藻類生物燃料項(xiàng)目，投入2600萬(wàn)英鎊用于發(fā)展相關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)到2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

　　廈門大學(xué)中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究中心主任林伯強(qiáng)在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》采訪時(shí)表示，中國(guó)煤炭行業(yè)的產(chǎn)能目前在30億噸～31億噸，1噸煤產(chǎn)生2.5噸二氧化碳排放，碳吸收和碳利用是今后一個(gè)很重要的方向。記者獲悉，占地1平方公里的養(yǎng)藻場(chǎng)一年可處理5萬(wàn)噸二氧化碳。照此計(jì)算，假設(shè)有15萬(wàn)平方公里養(yǎng)藻場(chǎng)，即可全部處理煤炭產(chǎn)生的二氧化碳。

　　據(jù)劉敏勝介紹，新奧集團(tuán)的微藻制油項(xiàng)目將以煤電廠和化工廠等二氧化碳排放大戶為基地，對(duì)二氧化碳進(jìn)行就地吸收和資源化利用，生產(chǎn)生物能源。目前，新奧集團(tuán)已經(jīng)在光生物反應(yīng)器、生物柴油制備等藻類生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域取得了10余項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果。“我們一直在和國(guó)外搶時(shí)間，目前我們的微藻制油技術(shù)已經(jīng)不輸給國(guó)外。”

　　劉敏勝同時(shí)表示，目前有很多機(jī)構(gòu)打著“國(guó)外”的幌子來中國(guó)賣微藻技術(shù)，“基本都是國(guó)外淘汰的技術(shù)。”

　　4年后成為生物柴油主要原料

　　盡管在美國(guó)和歐洲都已經(jīng)啟動(dòng)了微藻生物柴油計(jì)劃，但距離產(chǎn)業(yè)化仍然有一段路要走。首先，成本高就制約了微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。有觀點(diǎn)認(rèn)為，微藻制油的成本是普通生物柴油的4倍。

　　“目前微藻制油的成本甚至不止4倍。”新奧科技發(fā)展有限公司世博微藻項(xiàng)目經(jīng)理鄭科介紹說，因?yàn)槌杀静粌H涉及藻類的培養(yǎng)、基因的改造，還涉及土地、人員管理和維護(hù)費(fèi)用等。

　　“目前在整個(gè)流程環(huán)節(jié)中，并沒有哪一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)占的成本比重最大，因此最終要做到產(chǎn)業(yè)化，必須在各個(gè)環(huán)節(jié)都著力降低成本。”鄭科說。

　　新奧集團(tuán)董事局副主席兼首席技術(shù)官甘中學(xué)告訴記者，“在這幾年之內(nèi)，藻種的篩選、技術(shù)的改進(jìn)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模化及裝備水平成本下降都將會(huì)直接影響微藻生物柴油成本下降。”

　　他說，柴油目前的價(jià)格大約是每噸7000元，而按照現(xiàn)在的發(fā)展速度，2014年微藻生物柴油的成本可降至每噸6500元以下。這意味著在未來數(shù)年之內(nèi)，微藻有望代替現(xiàn)在的麻風(fēng)樹和黃連木，成為生物柴油的最主要原料。