全球公認(rèn)能源危機(jī)的解決希望-微藻生物能源

2013年3月12日,當(dāng)時(shí)17歲的這位小姑娘因利用藻類(lèi)植物制造生物燃料油的成就戰(zhàn)勝另外39名決賽選手,勇奪當(dāng)年英特爾科學(xué)獎(jiǎng)(Intel Science Talent Search)的第一名,也因此獲得10萬(wàn)美金的大獎(jiǎng)。

能源短缺和環(huán)境污染是人類(lèi)在21世紀(jì)面臨的兩大挑戰(zhàn)。 到目前為止,人類(lèi)的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)仍以化石能源為主。近年來(lái),世界范圍內(nèi)的人口增長(zhǎng) 和經(jīng)濟(jì)發(fā)展加快了化石燃料的消耗。作為不可再生能源的化石燃料,其儲(chǔ)量已十分有限。據(jù)粗略估計(jì),全世界的原油和天然氣儲(chǔ)量將會(huì)在50年內(nèi)用盡,化石燃料的廣泛使用也是造成地 球變暖、氣候異常的罪魁禍?zhǔn)字弧?#8221;如果屆時(shí)新的能源體系尚未建立,能源危機(jī)將席卷全球,大力推進(jìn)以新能源替代化石能源的能源革命,已成當(dāng)前全球共識(shí),微藻生物質(zhì)能作為新能源中的新寵之一,在近十年來(lái)受到了國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注,被認(rèn)為是21世紀(jì)世界 能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變的方向和重要組成部分。

發(fā)展生物質(zhì)能源的主要技術(shù)和經(jīng)濟(jì)障礙,是將實(shí)驗(yàn)室成果擴(kuò)大到商業(yè)規(guī)模面臨的系統(tǒng)集成與工程放大等新的科學(xué)技術(shù)困難。如今,已有不少實(shí)力雄厚的企業(yè)投入微藻研發(fā)領(lǐng)域,但是真正做到商業(yè)化的企業(yè)尚沒(méi)有,高成本與低效率成為微藻產(chǎn)業(yè)化道路上兩道難題。”

在成本方面,中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所曾給出這樣一組數(shù)據(jù):原油、菜籽油、棕櫚油成本分別為0.3~0.8美元/kg、0.25美元/kg、0.3~0.4美元/kg,以此為參照,微藻生物能源的成本目標(biāo)是在0.5~0.8美元/kg之間,而現(xiàn)實(shí)情況是目前微藻油的成本高達(dá)3~10美元/kg。 同時(shí),微藻產(chǎn)業(yè)化還面臨了資源瓶頸。2011年,中國(guó)柴油表觀消費(fèi)約為1.67億噸。如果微藻生物柴油占 10%,則藻粉需求量(以30%油含量計(jì))為5600萬(wàn)噸/年。而2012年全國(guó)微藻 產(chǎn)量不到2萬(wàn)噸。

盡管如此,目前各國(guó)仍一致看好微藻的開(kāi)發(fā)前景,中國(guó)也不例外。 據(jù)胡強(qiáng)介紹,由于看好微藻的產(chǎn)業(yè)前景,2006年以后,全美的政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)都開(kāi)始 投入這個(gè)行業(yè),比如美國(guó)國(guó)家能源部2006年制定”微型曼哈頓計(jì)劃”,旨在實(shí)現(xiàn)微藻制備生物柴油的工業(yè)化;??松梨谑凸尽⒂?guó)石油公司、殼牌石油、波音公司、雪佛龍公司等 能源、交通領(lǐng)域巨頭,也先后投入微藻生物柴油和航空煤油的研發(fā);2008年美國(guó)國(guó)防部更是投入2000萬(wàn)美元基金進(jìn)行微藻生物柴油研究工作。與此同時(shí),英國(guó)也于2008年啟動(dòng)了一項(xiàng)藻類(lèi)生物燃料公共資助項(xiàng)目,計(jì)劃耗資2600萬(wàn)英鎊于2020年前實(shí)現(xiàn)利用藻類(lèi)生產(chǎn)運(yùn)輸燃 料以部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化石燃料。在亞洲,日本和韓國(guó)也投入巨額經(jīng)費(fèi)在微藻能源及CO2減排與再利用項(xiàng)目上。

隨著大量極具研發(fā)實(shí)力和資金實(shí)力的研究機(jī)構(gòu)、企業(yè)財(cái)團(tuán)的加入,微藻的研究水平獲得 了飛速發(fā)展,產(chǎn)業(yè)前景也越來(lái)越明朗。 如今,微藻被認(rèn)為是集能源生產(chǎn)、固碳減排與農(nóng)業(yè)發(fā)展三位一體的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。

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