復(fù)雜的系統(tǒng)工程
不過，“前途光明，道路曲折”。雖然微藻用于生產(chǎn)生物燃料的優(yōu)勢(shì)明顯，但微藻生物燃料技術(shù)鏈?zhǔn)且粋�(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及多個(gè)科學(xué)與工程技術(shù)問題。
大規(guī)模微藻生物質(zhì)資源獲得困難和微藻生物能源產(chǎn)品成本過高是目前微藻生物能源技術(shù)面臨的兩大瓶頸。以目前的技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化，存在大規(guī)模培養(yǎng)占地面積過大、基礎(chǔ)建設(shè)投資過高、加工過程能耗物耗過大的問題。
這兩大瓶頸的解決需要從微藻生物能源產(chǎn)業(yè)鏈涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)與突破。
首先要強(qiáng)化優(yōu)質(zhì)藻種選育技術(shù)的研究，通過現(xiàn)代生物技術(shù)，獲得和構(gòu)建能夠適應(yīng)工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用、高光效、高油脂產(chǎn)率和高抗逆的工程微藻株系。
其次要特別加強(qiáng)微藻規(guī)模培養(yǎng)工藝與裝備技術(shù)開發(fā)。目前，微藻的規(guī)模培養(yǎng)遠(yuǎn)未能充分發(fā)揮其速生高產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。因此需要發(fā)展高效低成本可規(guī)模化的微藻培養(yǎng)創(chuàng)新技術(shù)體系，建立和發(fā)展廢水和燃廠廢氣CO2利用的微藻生態(tài)養(yǎng)殖技術(shù)，大幅度提高單位面積微藻生物產(chǎn)率、降低物能消耗，從根本上解決培養(yǎng)占地和成本瓶頸。
第三要研究開發(fā)高效低能耗的微藻加工轉(zhuǎn)化的工藝、關(guān)鍵技術(shù)與裝備，形成和建立以微藻生物柴油、航空煤油等為核心能源產(chǎn)品，以微藻生物質(zhì)全組分多元化利用為特色的微藻生物煉制技術(shù)體系。
國(guó)外的研發(fā)競(jìng)賽
國(guó)外的微藻制油技術(shù)研發(fā)曾經(jīng)歷起伏。受第一次石油危機(jī)的影響，美國(guó)于1978年啟動(dòng)了耗資2500萬美元的水生物種項(xiàng)目，旨在利用微藻生產(chǎn)生物柴油。科研人員篩選出300余株產(chǎn)油藻種，重點(diǎn)開發(fā)適于微藻生物柴油生產(chǎn)的培養(yǎng)系統(tǒng)和制備工藝。
上世紀(jì)90年代，日本國(guó)際貿(mào)易和工業(yè)部也曾資助一項(xiàng)“地球研究更新技術(shù)計(jì)劃”。該項(xiàng)目著力開發(fā)密閉光合生物反應(yīng)器技術(shù)，利用微藻吸收火力發(fā)電廠煙氣中的二氧化碳來生產(chǎn)生物質(zhì)能源，10年間共投資約25億美元。篩選出多株耐受高二氧化碳濃度、生長(zhǎng)速度快、能形成高細(xì)胞密度的藻種，建立了光合生物反應(yīng)器的技術(shù)平臺(tái)以及微藻生物質(zhì)能源開發(fā)的技術(shù)方案。但由于90年代后期油價(jià)大幅降低，而微藻制油的關(guān)鍵技術(shù)未獲突破，成本過高，相關(guān)技術(shù)研究處于停滯狀態(tài)。
進(jìn)入21世紀(jì)，石油價(jià)格一度大幅上揚(yáng)，人們對(duì)未來化石能源供應(yīng)短缺普遍感到擔(dān)憂，再加上“使用化石能源導(dǎo)致全球氣候變暖”的普遍認(rèn)知，微藻能源技術(shù)重新受到高度關(guān)注，多國(guó)政府、研究機(jī)構(gòu)、高校與大公司等都紛紛投入巨資，以期占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點(diǎn)和實(shí)現(xiàn)技術(shù)壟斷。
2007年10月，國(guó)際能源公司宣布開發(fā)微藻生物燃料技術(shù)。同年12月，Shell公司宣布與HR Biopetroleum公司組建Cellena公司，投資70億美元在夏威夷開展微藻生物柴油技術(shù)研究。美國(guó)第二大石油公司Chevron則于當(dāng)年底宣布，與美國(guó)能源部可再生能源實(shí)驗(yàn)室協(xié)作研究微藻生物柴油技術(shù)。荷蘭AlgaeLink公司也于當(dāng)年宣布開發(fā)成功新型微藻光生物反應(yīng)器系統(tǒng)，開始向全球銷售其反應(yīng)器，并提供技術(shù)支持。2008年，英國(guó)碳基金公司啟動(dòng)項(xiàng)目，計(jì)劃耗資2600萬英鎊于2020年前實(shí)現(xiàn)利用藻類生產(chǎn)運(yùn)輸燃料。
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