微藻:“吃”下二氧化碳“吐”出世物油
2022-05-17 120

  二氧化碳过度排放是全球气候变暖的元凶祸首之一,何如能裁减二氧化碳?比如,能不能把它“吃掉”?还别说,小小的微藻就有这样的“好胃口”,并且它不仅能把二氧化碳“吃掉”,还能变“碳”为“油”。

  沉庆大学能源与动力工程学院的低品位能源欺骗本领及系统教育部中央操练室的黄云副教练指出,何如完毕二氧化碳的有效欺骗已成为各国科学家焦点关注的问题,而微藻这一小小的陈腐生物凭借变“碳”为“油”的身手,如故成为我们固碳减排的好助理。

  小小的微藻能做到变“碳”为“油”,与微藻体内的成分有合。“微藻中富含的酯类和糖类是制备液体燃料的卓绝质料。”浸庆大学能源与动力工程学院院长、低品位能源欺骗技术及体系提拔部中央实验室主任廖强介绍,在太阳光能的驱动下,微藻能够将二氧化碳关成为高能量密度的甘油三酯,而这些油脂分子不只可以制备生物柴油,也是提取高营养品EPA、DHA等不胀和脂肪酸的重要材料。

  “微藻的光合影响功用是而今地球生物中最高的,是陆生植物的10到50倍。”廖强叙,据猜度,地球上微藻每年履历光合效率固定的碳约达900亿吨,能量达1380万亿兆千焦,可开拓的能源约十分于全寰宇每年能耗的4—5倍,资源量庞大。

  据分析,全班人国每年排放二氧化碳110亿吨傍边,其中一半以上是燃煤烟气二氧化碳。在燃煤家产企业中诈欺微藻举行光关固碳,可能大大省略二氧化碳的排放,而且比拟于古板燃煤电厂烟气减排本事,微藻固碳减排身手具有工艺征战明净、支配方便和绿色环保等优势。其它,微藻还具有群体宏大、易培养且海洋、湖泊、盐碱地、沼泽等所在都可以进展等便宜。

  廖强揭发,由于微藻兼具裁减二氧化碳排放和可坐褥洁净能源的技术,因此它在国内外都受到了雄伟关切。

  然而想让在自然界自由进展的微藻成为物业线上的固碳“好员工”,并非易事。若何人工养藻?哪种微藻固碳的收获更好?奈何进步微藻固碳效用?这些都是科学家们提供办理的障碍。

  去年12月,在深汕非常连结区的华润整体海丰电厂里,国内首个立柱衰弱藻光合响应器减排变动哄骗燃煤电厂烟气二氧化碳的工程落成。该项目攻克了微藻减排燃煤电厂烟气二氧化碳的前沿中央武艺,争执了古板跑谈池占地面积大和诈骗二氧化碳功效低等身手瓶颈,告竣了界限化高效低资本的微藻固碳工艺途径。据测算,与守旧跑道池微藻反响器相比,立柱败北藻光关反响器使每亩微藻产量和固定二氧化碳量进步了5倍,且立柱式反映器构造紧凑,光照央浼优越,大大减少了微藻固碳修复的占地面积。

  “这个项目为全班人们国烟气二氧化碳减排的大界限家当化需要了经济可行的本领蹊径抉择。”作为国家浸点研发安顿“煤炭纯真高效诈欺和新型节能身手”项目“二氧化碳烟气微藻减排技术”担任人,浸庆大学能源与动力工程学院教练程军算了一笔账,煤化工厂烟气99%浓度二氧化碳捕集液化本钱低于100元/吨,燃煤电厂烟气15%浓度二氧化碳提纯捕集裁减成本约为250元/吨,若是不能欺诳,进行封存还需要投入费用,敷衍企业来叙,这是一笔赔钱的“交往”,不过经历微藻固碳则能达成碳愚弄,创建经济价值。此刻市集上,1吨食等第的藻粉可以卖到4万元,饲料级的价格为1吨1万—2万元,经历全部人们的身手,假使在煤化企业旁建起了微藻坐蓐加工厂,吃胀了二氧化碳的微藻将变为值钱的藻粉,成为保健品、修饰品、动物饲料。

  在内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗财产园,培植有宇宙最大的微藻固定二氧化碳产业树范工程,每年可以固定1万吨烟气提纯的食品级二氧化碳(指用于食品财富的二氧化碳产品),每年固碳微藻的经济产值达2亿元以上。鄂托克旗螺旋藻已经申请为国家地理象征农产品,目前该微藻固碳成绩已向山东、江苏、广西、海南等地产业化履行。

  “虽然微藻固碳还是产业化,不过要微藻产油尚有很长的谈要走。”廖强泄露,哄骗微藻制取生物燃料的格式紧急有直接酯交换法、微生物发酵法、热解法、气化法、水热液化法等。选取热解不妨气化等方式时需要对其实行充斥干枯,能耗高;而直接以湿藻为原料的酯调换法,由于大量水的糊口,为了萃取出油脂,需加入大量甲醇、乙醇等有机溶剂,方便形成状况的二次杂沓,同时还供给后期分手和油脂提质,技艺和编制搀和,成本高,悠闲性差,难以资产化。

  然而,我们国对于微藻生物质能源的物色却从未停步。如今,我们国在微藻生物质能源的基础找寻方面占有很强的研发力量,从微藻的高密度培养、脱水浓缩到能源厘革身手等方面做了很多革新搜索使命。

  在重庆大学能源与动力工程学院的低品位能源愚弄武艺及系统作育部重点试验室建成的微藻光关生物固碳及多能互补生物燃料制取演习平台中,微藻可通过光合影响将废气中的二氧化碳和废水中的氮、磷等革新为生物质。探索人员将微藻细胞侵害,提取细胞内的油脂、糖类等有机成分,可进一步制备降生物油、生物气等洁白燃料。

  微藻财富再有极少奇异优势,大型藻必须在海里养,但微藻在那处都能够养,只需将海水装在玻璃缸、响应器里,只须有阳光、二氧化碳、氮磷钾,它就能不绝成长;将成熟的微藻履历离心机捞出后,水可能循环再用。沙漠有填塞的阳光,这是一个奇怪好的央求。

  “假如可能用全部人国海洋面积的5%或许全班人国完全沙漠、半沙漠及盐碱地来养殖微藻,理论上能固定我国燃煤排放的70多亿吨二氧化碳,生产38亿吨生物质。”廖强说,微藻是很有潜力的生物能源,但规模和资本是制约微藻产“油”财产化的两大麻烦。要让微藻真正地成为生物能源,一方面还提供在研发上加大进入,以达成生物燃料制取合节本事上的打破。另一方面要把微藻能源拓荒及其资源化诈欺武艺算作一项深刻奇迹,既要高度浸视前沿基础搜索,又要狠抓关键身手瓶颈的突破。要充实诈欺微藻中的高附加值要素,如DHA、EPA和叶黄素等,即先提取个中高值的要素,用于临盆保健品、妆扮品、饲料,再进行能源化诈欺,进步产品价格。