新能源燃料 藻類 最綠的燃料－藻類

　　 　　可以在淡水、咸水或處理過的污水里生長、不會與糧食作物爭地還可以吸收二氧化碳的藻類，將成為未來生物能源的最佳選擇之一 　　 　　4年以前，美國科羅拉多的發(fā)明家吉姆?西爾斯將自己關(guān)在車庫里開始構(gòu)思其大規(guī)模生產(chǎn)生物燃料的設計。他用塑料袋做生物反應器，用藻類做原料。如今，西爾斯的索里克生物燃料公司已經(jīng)成為幾個領先的藻類生物燃料企業(yè)之一。
　　用藻類制造燃料的道理很簡單，藻類生長需要水、陽光和二氧化碳(CO2)。藻類所產(chǎn)出的油可以被人們收獲并轉(zhuǎn)變?yōu)樯�物柴油。藻類中的碳水化合物成分可以被發(fā)酵變成乙醇。這兩種燃料都是比柴油或天然氣更清潔的燃料。
　　但實際操作卻是復雜的。藻類生物燃料的造價也是昂貴的。培養(yǎng)藻類的水溫要剛好適合其增殖，而開放的池塘又容易混進入侵物種，大氣中的CO2濃度不夠高時，也不足以刺激藻類呈指數(shù)型生長。
　　為此，索里克將藻類裝在一個封閉的“光生物反應器”中。這個裝置是用聚乙烯薄膜制成的密閉空間，二氧化碳可以被吹進這個系統(tǒng)，這些CO2是發(fā)電廠或其他一些工廠的廢氣。這樣做既減少工廠的溫室氣體排放，又為藻類生長提供了原料，可謂一舉兩得。
　　索里克正在建設中的光生物反應器系統(tǒng)預計每天產(chǎn)油400萬桶。
　　
　　奇跡般的燃料
　　
　　之前，人們對藻類的認識多來自一種風靡一時的健康食品――螺旋藻。如今，這種微小單細胞生物搖身一變，成了新一代的能源之星。經(jīng)過處理的藻類可以榨出藻油，藻油除了可做食用菜油，也能在改良的柴油機上直接使用；藻油還能替代石油精煉出汽油、柴油、航空燃料和民用燃料油，并能精煉出塑料和溶劑等化合物。榨過油的藻泥，其淀粉能被分離出來可發(fā)酵為乙醇、甲醇和其他以酒精為基礎的燃料，藻類還可以產(chǎn)氫，藻類蛋白質(zhì)可以變成動物飼料，加工殘渣還可以用作建筑材料。
　　藻類農(nóng)場已經(jīng)有50年的歷史，藻類農(nóng)場可以安置在任何地方，無須占用農(nóng)田，在海水中也可以種植藻類，藻類還能吸收下水道和發(fā)電廠的污染物。
　　藻類是世界上生長最快的植物，如果條件適合，藻類一夜之間就可以體積加倍。它不像其他生物燃料的原材料，比如大豆或玉米是按季節(jié)收割的，藻類可日復一日地收獲。藻類干物質(zhì)中的油含量超過50%，最高可達70%。而油棕櫚樹，這種當今世界上制作生物燃料產(chǎn)油最多的物種，其含油量只有20%。
　　目前乙醇等生物燃料的生產(chǎn)過程是需要用化石燃料的，所以也增加了碳釋放。而藻類生產(chǎn)，只產(chǎn)生很少二氧化碳釋放，而且不和糧食作物爭地。此外，產(chǎn)油高的藻類，另一大好處是可以吸收大量二氧化碳。
　　美國馬薩諸塞州劍橋的綠色燃料技術(shù)公司正在集中研究同時能高產(chǎn)柴油和高產(chǎn)乙醇的藻類品種。希望其試驗工廠最初可以達到每英畝藻類8000加侖生物柴油和5000加侖乙醇產(chǎn)量。綠色燃料公司說，現(xiàn)在的問題是如何足夠快和價格低廉地栽培藻類，但這問題并不容易解決。
　　
　　困境？希望？
　　
　　兩年之前，還很少有公司追逐新一波所謂的“池塘綠藻”能源。而今，已有幾十家這樣的公司。去年，美國國防部高級計劃研究署(DARPA)同意萬國油品公司用670萬美元研究如何讓“第二代”原料或者說非食物性作物(如藻類)轉(zhuǎn)變?yōu)槊绹�空軍的JP-8和北約戰(zhàn)斗機的航空燃料。今年5月，空客與捷藍宣布其目標，到2030年將用第二代生物燃料取代30%的航空燃料，而新西蘭航空與KLM荷蘭航空公司也有類似的計劃。
　　用藻類制造燃料的技術(shù)目前還停留在實驗階段，而任何一家生物燃料公司所面臨的最大挑戰(zhàn)都是成本。如果錢不成問題的話，任何人都可以栽種藻類。很多藻類公司已經(jīng)做了很多工作，但是目前這個系統(tǒng)看起來還不是一個夠大的可以逐漸升級的系統(tǒng)。
　　
　　藻類的品種多達10萬，每一種都有各自其適應的生長環(huán)境、生長速度和出油的比例。今天，很多藻類品系已經(jīng)被改造為轉(zhuǎn)基因的超級植物，這正是生物燃料啟動的秘訣。但是至今，還沒有被證明的贏家。研究人員迫切需要解決的問題是，如何使藻類生長繁茂，如何廉價地干燥上百萬加侖的藻泥，如何從藻類的細胞壁內(nèi)獲得綠藻原油并將之裝桶。
　　麥克?威沃是西雅圖一家生物燃料公司百奧納威特拉斯的CEO，他說，“這不像運轉(zhuǎn)油菜田里的聯(lián)合收割機那么簡單，機器一轉(zhuǎn)就得到了油菜籽并可以隨即粉碎這些油菜籽�！�
　　不過，已經(jīng)有幾個領先的工廠計劃在未來的幾個月讓人們看到藻類未來的更為精確的藍圖了。這些實驗工廠將驗證注入藻類能產(chǎn)生多少粗油。綠色燃料公司是藻類工業(yè)的老字號，它已經(jīng)在亞利桑那州開了一家試驗工廠，在那里他們用大型的透明塑料袋養(yǎng)殖藻類；索里克將于今年夏天在美國科羅拉多州開設一家新工廠，打算用長100米、高0.5米的冷藏管放到淺水池中垂直懸浮養(yǎng)殖藻類；其另一個稍小的陣列，8個20米長的生物反應器已經(jīng)投產(chǎn)。
　　綠色燃料在亞利桑那的先期試驗中，就發(fā)現(xiàn)其生物反應器產(chǎn)生了太多的藻類，而收獲這些藻類的成本太高了。
　　藻類生長也需要很多水，所以生產(chǎn)者需要開發(fā)出一種循環(huán)用水的方法，并要找到一個適合的地方種植藻類。
　　另外一個技術(shù)問題是，傳統(tǒng)的生物反應器是管狀或塑料袋樣，最終的問題就是它們能接受多少光。正在研發(fā)一種叫做“自遮蔽”設備的百奧納威特拉斯的威沃說:“如果你將一系列的管子或塑料袋安裝在基底上，你就需要限制由太陽而來的光子數(shù)量，因為光會產(chǎn)生更多的藻類。當這些藻類密度稍有增加的時候，就會阻止入射的光線�！�
　　然而，無論如何，“綠色圣杯”已經(jīng)榨出了油，藻類原油已經(jīng)從試管走到了裝桶的階段�，F(xiàn)在的問題是，要過上多久人們才能普遍用上這種綠色汽油?（阿茂）
　　（摘自《中國新聞周刊》，2008年第26期）

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