海洋微藻产油的现状与前景
微藻柴油的简介及其面临的主要问题
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任课教师:张正义微藻柴油的简介及其面临的主要问题目前制约生物柴油发展的难题,主要是原料昂贵、来源不稳定。
由于世界各国采用的多为油料植物、粮食作物等原料,成本高、生长周期长并受环境限制,因此生物柴油的价格远高于传统柴油。
选取合适的、低成本植物油脂资源来发展和生产生物柴油成为各国的研究热点。
而利用藻类生物质生产液体燃料对缓解人类面临的粮食、能源、环境三大危机,有着巨大的潜力。
藻类是最低等的、自养的放氧植物,也是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群,具有生物量大、生长周期短、易培养及脂类含量较高等特点,是制备生物质能源的良好材料。
此外,藻类在增值过程中大量吸收温室气体二氧化碳,在实现清洁能源生产的同时,减排二氧化碳。
微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。
通过转基因技术培育“工程微藻”,繁衍能力高,生长周期短,比陆生植物产油高出几十倍,并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。
面对植物原料生产生物柴油的诸多问题,利用微藻产油具有不与农业争地的明显优势,而且可用海水作为天然培养基进行大量繁殖。
跟植物一样,微藻也是利用光照产油,但却比植物作物的效率高很多。
大多数微藻的产油量远远超过了最好的油料作物。
不像其他油料作物,微藻生长极为迅速,而且含有极其丰富的油脂。
藻类光合作用转化效率可达10%以上,含油量达30%。
微藻的生物柴油产量是最好的油料作物的8~24倍。
微藻不是一个分类学的名词,而是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。
微藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称,其中还包括蓝细菌。
目前发现的藻类有三万余种,其中微小类群占70%,广泛分布于各种水体。
目前应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于4个藻门:蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。
当前,国内外有许多科学家在探索发现新的藻种,并研制“工程微藻”,希望能实现规模化养殖,降低成本,为获取油脂资源提供一条可靠的途径。
微藻生物柴油的现状与进展
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微藻生物柴油的现状与进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护意识的日益加强,寻找可再生、环保的替代能源已成为全球科研和工业领域的热点。
微藻生物柴油作为一种新兴的绿色能源,其独特的优势与潜力正逐渐受到人们的关注。
本文旨在全面概述微藻生物柴油的当前发展状况、技术进步、应用前景以及面临的挑战,以期对微藻生物柴油的研究与应用提供有益的参考和启示。
文章将首先介绍微藻生物柴油的基本概念、特点及其作为可再生能源的重要性,然后重点分析微藻生物柴油的生产技术、产业链构建、市场应用等方面的现状与进展,最后探讨其未来发展趋势和可能遇到的问题。
通过本文的阐述,读者可以对微藻生物柴油有一个全面而深入的了解,为相关研究和产业发展提供有益的参考。
二、微藻生物柴油的基础知识微藻生物柴油是一种由微藻经过特定培养和处理过程后提取出的可再生能源。
微藻,作为一类微小的水生植物,具有生长迅速、光合作用效率高、生物量产量大等特点,因此被视为生物柴油生产的理想原料。
微藻生物柴油的生产过程主要包括微藻的培养、收获、油脂提取和生物柴油的合成等步骤。
在微藻培养阶段,需要选择适合的培养基和光照条件,以促进微藻的生长和油脂的积累。
收获阶段则采用离心、过滤等方法将微藻从培养液中分离出来。
油脂提取则利用有机溶剂或物理方法将微藻细胞内的油脂提取出来。
通过酯化或酯交换反应,将提取出的油脂转化为生物柴油。
与传统的化石柴油相比,微藻生物柴油具有可再生、环保、可持续等优点。
微藻生物柴油的原料来源广泛,生长周期短,不受地域限制,因此具有巨大的生产潜力。
微藻生物柴油的燃烧产物主要是二氧化碳和水,对环境影响小,有利于减缓全球气候变化。
微藻生物柴油的燃烧效率高,动力性能良好,能够满足现代交通工具的需求。
然而,微藻生物柴油的生产也面临一些挑战和限制。
微藻生物柴油的生产成本较高,主要包括微藻培养的成本、油脂提取和生物柴油合成的成本等。
微藻生物柴油的生产过程中会产生一些废弃物和废水,需要进行有效的处理和处置。
微藻制油
![微藻制油](https://img.taocdn.com/s3/m/d75c112443323968011c92c5.png)
微藻制油一、目前的能源现状1. 石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭,而且这些传统能源造成大量的环境污染如2.新能源太阳能、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用,不足以满足人们的需要。
3.生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点,而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
总而言之,未来将是生物能源的天下。
生物能源将会是人类不二的选择,未来生源的前景将不可估量。
二、微藻概述1.海洋单细胞藻类,即微藻,是地球上最早的生物物种,它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。
它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源,是地球有机资源的最初级生产力,有了它们才有了大气中的氧气,才有了海洋和陆地的其他生物,也才有了人类。
2.微藻的特点(1)微藻具有叶绿素等光合器官,是非常有效的生物系统,能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。
(2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖,细胞周期较短,易于进行大规模培养,由于微藻通常无复杂的生殖器官,使整体生物量容易采收和利用。
(3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻,因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。
(4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,某些种类还富含油料、微量元素和矿物质,是人类未来重要的食品及油料的来源。
(5)微藻,尤其是海洋微藻,因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。
特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物,是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。
3.微藻的种类微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻三微藻制油的优势1.含油量高,易于培养,生长周期短单位面积产量大;2.充分利用太阳能,将水、二氧化碳等无机物质合成有机物质;3.能用海水培养,能耐受沙漠干旱半干旱地等极端环境,不占用耕地;4.能生产出高附加值的副产品,如生物高聚物、蛋白质、色素、动物饲料、酒精、氢气等;5.高效环保;生产出的生物柴油不含硫,燃烧产物不污染环境;排入环境可被微生物降解;6.生物柴油无毒, 有较大的环境价值和社会价值. 是典型的“绿色能源”。
微藻与生物柴油知识点总结
![微藻与生物柴油知识点总结](https://img.taocdn.com/s3/m/2c90b65c876fb84ae45c3b3567ec102de3bddf61.png)
微藻与生物柴油知识点总结一、微藻简介微藻(Microalgae)是一类单细胞或多细胞的微小藻类植物,它们通常生长在水体中,并且可以进行光合作用来进行自我营养。
微藻具有高生长速度、高光合效率、丰富的油脂储备等优点,因此被认为是未来可持续能源的重要来源。
微藻可用于生物燃料、食品添加剂、医药等领域。
二、微藻生产生物柴油的原理微藻中的油脂是生产生物柴油的主要原料。
通过光合作用,微藻会积累大量油脂,其油脂含量可达20% - 50%。
生产生物柴油需要将微藻中的油脂提取出来,经过酯化等化学过程,将其转化为生物柴油。
这一生产过程可以使用碳中和的方式,减少对环境的负面影响。
三、微藻生产生物柴油的优势1. 高能效:微藻生产生物柴油的能量投入产出比高,有利于提高能源利用效率。
2. 可持续性:微藻作为生物原料,其生产过程不会产生温室气体和其他污染物,对环境友好。
3. 原料丰富:微藻生长速度快,可在短时间内获得大量原料,供应相对充足。
4. 可再生:微藻是可以再生的生物资源,具有无限的潜在供应量。
5. 多用途:微藻生产的生物柴油不仅可以替代常规石油柴油,还可以作为食品添加剂、医药原料等。
四、微藻生产生物柴油的挑战1. 成本问题:目前微藻生产生物柴油的成本较高,需要通过技术创新和规模效应等手段降低成本。
2. 生产规模:微藻生产的规模较小,需要通过工程技术手段提高规模化生产的能力。
3. 技术要求:微藻生产生物柴油需要复杂的生产工艺和设备,需要进一步提升技术水平。
4. 资源利用:微藻生产生物柴油对水资源、土地资源等资源有一定的需求,需要合理分配资源,避免资源浪费。
5. 法律政策:相关法律政策对于微藻生产生物柴油的规范和支持程度还待完善。
五、微藻生产生物柴油的应用前景1. 交通运输领域:微藻生产的生物柴油可以替代传统石油柴油,应用于汽车、船舶以及航空等交通工具中。
2. 工业用途:生物柴油还可以用于工业锅炉、发电机组等设备中,起到减少对化石能源的依赖,减少温室气体排放的作用。
2024年微藻市场发展现状
![2024年微藻市场发展现状](https://img.taocdn.com/s3/m/da630465443610661ed9ad51f01dc281e53a56dd.png)
2024年微藻市场发展现状一、引言微藻是一类微小单细胞藻类生物,具有高度的生物多样性和生物适应性。
近年来,随着能源危机和环境问题的加剧,微藻作为一种新型的可再生能源和生物材料资源,引起了广泛关注。
本文将对微藻市场发展的现状进行分析,并展望其未来的发展潜力。
二、微藻市场的应用领域2.1 能源领域微藻作为一种生物质能源,具有很高的能源转化效率和生物燃料产量。
目前,微藻已经被广泛应用于生物柴油、生物乙醇和生物氢等领域。
不仅能够减少化石燃料的消耗,还能够降低二氧化碳排放量,对环境产生较小的影响。
2.2 食品领域微藻富含蛋白质、脂肪、碳水化合物和多种营养物质,被广泛用作食品添加剂。
它们可以用于生产营养补充品、保健品和功能性食品等。
此外,微藻还被用于生产食用色素和香精等。
2.3 医药领域微藻中含有丰富的蛋白质、多糖和生物活性物质,具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤作用。
因此,微藻被广泛应用于医药领域,如生产抗生素、抗癌药物和保健药品等。
2.4 环境领域微藻具有较强的净化环境能力,它们能够吸收水中的有机污染物和重金属离子,减少水体富营养化的程度。
同时,微藻还能够吸收大气中的二氧化碳,并释放出氧气,对改善环境起到一定的作用。
三、微藻市场的发展现状3.1 市场规模目前,全球微藻市场规模较小,但呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球微藻市场规模达到了X亿美元,并预计到2025年将达到X亿美元。
3.2 主要市场参与者当前,全球微藻市场的主要参与者包括国内外企业、科研机构和政府部门等。
其中,国外企业在技术研发和产业化方面较为成熟,如美国的Solazyme公司、以色列的Algatechnologies公司等。
而国内企业则在微藻应用和市场拓展方面取得了一定的成果,如河南孟源生物科技有限公司、北京华人草业科技有限公司等。
3.3 发展面临的挑战虽然微藻市场发展迅速,但仍然面临一些挑战。
首先,微藻的生物质量产和营养物质提取技术尚不成熟,导致生产成本较高。
利用海藻发展生物燃油
![利用海藻发展生物燃油](https://img.taocdn.com/s3/m/a15c6878f242336c1eb95e7a.png)
利用海藻发展生物燃油浅析摘要:本文介绍了国内外利用海藻发展生物燃油相关技术的研究进展情况,分析了实现产业化发展的关键问题,提出了我国在这一领域的战略思考和重点研究方向。
关键词:海藻;生物燃油;能源;减排;1引言随着全球经济的发展,能源将日趋紧张。
传统能源的迅速减少以及严重的污染问题,已经严重危害到全球的经济和环境。
我们必须减少对化石资源的依赖,加大可再生能源的开发和利用。
目前,生物质能生产主要以农作物为原料,对粮食、耕地、水等资源需求巨大,因为资源供给的限制,难以满足市场需求。
海洋生物质能的开发为解决这一问题提供了出路。
2利用海藻发展生物燃料研究的背景和现状生物质能是以生物质为载体,将太阳能以化学能形式贮存其中,能源主要依靠植物的光合作用产生。
生物能可以转化为固态、液态和气态燃料形式,替代传统的化石燃料,具有环保和可再生双重属性。
工程海藻的研究和开发,为生物质能产业提供充足和廉价的原料供给成为可能。
美国从1976年起就启动了微藻能源研究。
目前,美国的科学家已经培育出富油的工程小环藻,这种藻类比自然状态下微藻的脂质含量提高3至12倍。
2006年11月,美国亚利桑那州建立了可与1040兆瓦电厂烟道气相连接的商业化系统,成功地利用烟道气的二氧化碳,大规模光合成培养微藻,并将微藻转化为生物“原油”。
2007年,美国启动“微型曼哈顿计划”,计划实现微藻制备生物柴油的工业化。
美国能源局计划在各项技术全面进展的前提下,将微藻产油的成本于2015年降至2至3美元/加仑。
2007年,日本启动了大型海藻的能源计划项目,利用马尾藻生产汽车用乙醇。
预计到2020年,栽培面积将达1万平方公里,每年可收获6500吨干藻,可以生产约200万升燃料乙醇,相当于现有日本汽车油耗量的三分之一。
今年,我国微藻能源方向首个国家重点基础研究发展计划(“973计划”)项目“微藻能源规模化制备的科学基础”,已经正式启动。
该项目将以推动微藻能源规模化制备中核心技术的重大突破为目标,提高微藻能源规模化制备系统中各单元的效率为主线,研究从藻种选育到微藻能源规模化制备系统构建过程中亟待解决的生物学及工程学方面的关键科学问题。
微藻生物质资源开发利用
![微藻生物质资源开发利用](https://img.taocdn.com/s3/m/a3f723faba4cf7ec4afe04a1b0717fd5370cb252.png)
微藻生物质资源开发利用一、微藻生物质资源简介微藻是一类以光合作用为主要代谢方式的单细胞浮游植物,被称为“微小的太阳能厂”。
微藻富含油脂、蛋白质、多糖等生物质资源,是一类重要的微生物资源。
目前已经发现的微藻种类超过2万种,其中约有30%的微藻具有潜在的商业价值。
二、微藻生物质资源开发利用现状1.微藻油的开发利用微藻油是利用微藻合成的油脂资源,具有高度不饱和度,且含有丰富的ω3-多不饱和脂肪酸、维生素E等营养物质,可以作为一种高营养价的食品添加剂。
此外,微藻油还可以用于生产生物柴油、生物润滑油等领域。
2.微藻蛋白的开发利用微藻蛋白是由微藻合成的含有高营养价的蛋白质资源,其蛋白质组成比较均衡,不含多种人体不利的因素,可以作为一种高价值的食品原料。
此外,微藻蛋白还可以用于生产植物肉、蛋白质饮品等领域。
3.微藻多糖的开发利用微藻多糖是微藻生物质资源中的重要部分,具有良好的生物活性和医药价值。
微藻多糖可以用于保健品、药物、化妆品等领域,可以提高人体免疫力,降血糖、降血脂、抗菌等作用。
三、微藻生物质资源开发利用的前景由于微藻生物质资源具有广泛的用途和很高的商业价值,越来越多的企业开始关注微藻生物质资源开发利用领域。
未来,微藻生物质资源的开发利用前景非常广阔,主要体现在以下几个方面:1.微藻油的商业利用前景广阔随着全球能源危机的日益加剧,人们对可再生能源的需求越来越高。
微藻油可以成为生物柴油和生物燃料领域的新兴产品,用于替代石油资源,减少环境污染。
2.微藻蛋白的生产技术将逐渐成熟微藻蛋白产业市场规模将逐渐扩大,国内外知名的食品、保健品、化妆品等大型企业也加入到了这一市场中。
未来,随着微藻生产技术的不断成熟,微藻蛋白产业将成为一个重要的新兴行业。
3.微藻多糖的应用前景广阔微藻多糖的应用领域非常广阔,有着非常广阔的市场前景。
未来,随着微藻多糖生产技术的发展,微藻多糖必将成为健康产业的重要组成部分,市场规模也将不断扩大。
藻油dha原料
![藻油dha原料](https://img.taocdn.com/s3/m/ee15a312f11dc281e53a580216fc700aba68525e.png)
藻油dha原料摘要:1.藻油DHA 原料的概述2.藻油DHA 原料的来源3.藻油DHA 原料的优势4.藻油DHA 原料的应用领域5.藻油DHA 原料的发展前景正文:【1.藻油DHA 原料的概述】藻油DHA 原料,是指从海洋微藻中提取出的一种富含DHA(二十二碳六烯酸)的油脂。
DHA 是一种对人体非常重要的不饱和脂肪酸,具有促进大脑发育、保护视力等作用。
藻油DHA 原料广泛应用于保健品、食品和药品等领域。
【2.藻油DHA 原料的来源】藻油DHA 原料的主要来源是海洋微藻,如雨生红球藻、裸藻等。
这些微藻通过光合作用,将太阳能转化为生物能,并合成出丰富的DHA。
与鱼油DHA 相比,藻油DHA 原料具有来源可持续、污染风险低等优点。
【3.藻油DHA 原料的优势】藻油DHA 原料具有以下几个优势:(1)纯度高:藻油DHA 原料中的DHA 纯度可以达到90% 以上,甚至高达99%。
这意味着在补充DHA 时,可以更准确地控制摄入量。
(2)来源可持续:与鱼油DHA 相比,藻油DHA 原料来源于海洋微藻,不依赖于鱼类资源,具有较好的可持续性。
(3)污染风险低:藻油DHA 原料来源于无污染的海洋微藻,避免了鱼类油脂中可能存在的重金属、污染物等风险。
(4)适用人群广泛:由于藻油DHA 原料来源于植物,因此适合素食者和对鱼类过敏的人群使用。
【4.藻油DHA 原料的应用领域】藻油DHA 原料广泛应用于以下几个领域:(1)保健品:藻油DHA 原料可用于制作DHA 补充剂,帮助人们提高DHA 摄入。
(2)食品:藻油DHA 原料可以添加到婴幼儿配方奶粉、保健品食品等中,提高食品的营养价值。
(3)药品:藻油DHA 原料可以用于制作针对脑部疾病、眼部疾病等的药品。
【5.藻油DHA 原料的发展前景】随着人们对健康的关注度不断提高,以及对DHA 的认识逐渐深入,藻油DHA 原料的需求将持续增长。
此外,随着科技进步,藻油DHA 原料的生产工艺将不断优化,提高产能和降低成本,为其在更广泛的领域应用提供可能。
微藻行业产量及应用前景分析
![微藻行业产量及应用前景分析](https://img.taocdn.com/s3/m/33fdab396fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64dab.png)
微藻行业产量及应用前景分析一、微藻行业定义及应用领域分析微藻作为一种单细胞光合自养生物,在海洋中广泛存在。
微藻是真核生物的最简单形式,具有数量庞大,生长速度快、适应性强的特点,作为初级生产者,能高效率地进行光合作用并释放氧气。
同时,微藻在进化上具有多源性以及遗传多样性,能够产生多种次级代谢产物,如不饱和脂肪酸、藻胆蛋白、虾青素等生物活性物质。
微藻具有很高的药用价值,可抗癌、抗衰老、抗疲劳、抗辐射损伤,还可以利用污水中的无机、有机等污染物生长,因此在食品、生物能源、保健品、动物饲料和环境保护等领域有较广阔的应用场景。
二、微藻产量及分布随着微藻生物技术的蓬勃发展、微藻培养方式的根本性创新,中国已成为世界上规模最大的微藻生产国。
目前我国微藻年产量约为一万吨干粉,其中80%为螺旋藻,10%为小球藻,8%为雨生红球藻、2%为盐生杜氏藻。
2016年以来我国螺旋藻行业产量逐年下滑,《中国渔业统计年鉴2020》数据显示,2019年中国螺旋藻淡水养殖产量为5465吨,同比下降21.2%。
目前中国共有螺旋藻工厂近70家,养殖总面积约750万平方米,年产量超过9000吨,占国际市场的60%以上,是螺旋藻的生产大国。
其中,内蒙古的螺旋藻产量约占了33%。
雨生红球藻是继螺旋藻、小球藻之后的又一高经济价值的微藻,其虾青素的含量为2%-4%。
虾青素是目前的发现抗氧化活性最高的天然产物,其主要作用是清楚人体内的自由基,提高人体抗衰老能力。
三、微藻行业发展前景及趋势分析随着畜禽养殖业规模的逐步扩大,集约化、规模化养殖的粪污排放已成为当前最大的农业面源污染源。
微藻作为污水中氮磷的吸收者,具有让氨氮转化为蛋白的能力,通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,而在黑暗条件下,微藻以异养模式吸收有机物进行生长。
通过微藻生长不仅可以减少氮磷排放,还可以变废为宝,生成丰富的油脂、多糖、蛋白质、维生素与螯合矿物质等。
因此,通过建设微藻资源化利用系统,可以形成畜禽养殖水资源利用、饲料生产相结合的“闭环”,提高养殖效能、降低污染排放,实现生态可持续发展和资源可循环利用,发展可持续的绿色农业。
微藻制油市场潜力大
![微藻制油市场潜力大](https://img.taocdn.com/s3/m/a64d381f0b4e767f5acfce0c.png)
大会暨展览会” 在北京举行。 在此次展览会上 , 无论是
政 府 官员 还是 风 电行业 业 内人 士 以及 风机企 业 , 一 无
例外的都传达了这样一个讯息 : 我国的风电行业正处 “ 国内市场” 转向“ 国际市场”成为我国风电产业接下 , 于从高歌猛进 回归到理性发展的重要过渡时期 , 同时 来 面 临的 问题 。 据历 年来 我 国风 电产业 发展 轨迹 来 根
挖 。”
接受《 中国经济周刊》 采访时表示 , 中国煤炭行业的产
能 目前在3 亿吨 3 亿吨 ,吨煤产生2 吨二氧化碳 O 1 1 . 5
排放 , 吸收 和碳利 用是今 后一 个很 重要 的方 向。记 碳
刘敏胜告诉《 中国经济周刊》能够制油的微藻不 , 是时常爆发赤潮 、 蓝藻的海藻 , 而是他们经过筛选和 再造的最适宜的藻种 ,生长快 、 “ 出油率高 、 适应环境 、
术 。”
4 年后 成 为生 物柴 油主 要原 料
业规模化及装备水平成本下降都将会 直接影响微藻 生物柴油成本下降。”
他说 , 柴油 目前的价格大约是每吨7 0 元 , 00 而按
尽管在美 国和欧洲都已经启动 了微 藻生物柴油
计划 , 但距离产业化仍然有一段路要走。 首先 , 成本高
开 发 展 望
T CHN 0 D M A E E 0L GY AN RK T
Vo .9 . , 0 2 11 No1 2 1
微 藻 制 油 市 场 力 大 潜
全球性能源短缺以及二氧化碳排放引起的温 室 料作物一般要几个月。同时 , 微藻的单位产油量是玉 效应 , 已经成为人类可持续发展 的重大威胁。如果有 米 的数 百倍 , 每公 顷可产 1 万升 一8 升生 物柴油 。 . 5 万
微藻生物柴油固碳减排和经济效益
![微藻生物柴油固碳减排和经济效益](https://img.taocdn.com/s3/m/2ef0b05c53d380eb6294dd88d0d233d4b14e3fb8.png)
济效益2023-11-06CATALOGUE目录•引言•微藻生物柴油技术概述•微藻生物柴油固碳减排分析•微藻生物柴油经济效益分析•微藻生物柴油技术应用前景•研究结论与展望01引言研究背景和意义全球气候变化由于人类活动导致大量温室气体排放,全球气候变暖问题日益严重。
生物柴油产业生物柴油产业是替代传统石油能源的重要领域,而微藻生物柴油具有较高的固碳减排潜力。
研究意义研究微藻生物柴油的固碳减排和经济效益对推动可再生能源发展和应对气候变化具有重要意义。
010302研究目的和方法研究目的本研究的目的是评估微藻生物柴油的固碳减排效果和经济效益,为相关政策制定和企业决策提供科学依据。
研究方法本研究将采用文献综述、实验研究和经济分析等方法,综合分析微藻生物柴油的固碳减排效果和经济效益。
02微藻生物柴油技术概述微藻生物柴油技术定义与原理微藻生物柴油技术是一种利用微藻细胞通过光合作用吸收并固定大气中的二氧化碳,同时生产生物柴油的技术。
其原理是基于微藻细胞内的脂类物质,通过一定的工艺条件,将脂类物质转化为生物柴油。
微藻生物柴油技术目前正处于研发阶段,尚未实现大规模商业化应用。
然而,近年来在技术研发和政策支持方面取得了一定的进展,一些科研机构和企业正在积极探索其应用潜力。
微藻生物柴油技术发展现状VS微藻生物柴油技术优势与挑战02具有固碳减排、减缓气候变化的作用。
03同时生产生物柴油,有助于替代传统化石燃料,降低碳排放。
微藻生物柴油技术优势与挑战•微藻生长速度快,适应性强,可利用废弃土地或海水进行养殖。
微藻生物柴油技术优势与挑战挑战技术仍处于研发阶段,尚未完全成熟。
生产成本较高,需要进一步降低成本才能实现大规模应用。
微藻养殖过程中可能出现营养物质不足、病毒侵害等问题,需要加强风险管理。
03微藻生物柴油固碳减排分析微藻生物柴油的碳足迹远低于传统柴油。
在生产过程中,微藻生物柴油的碳排放量比传统柴油低约80%。
微藻生物柴油的生产过程不需要像传统石油提炼过程中那样使用大量的能源和水资源,因此有助于减少能源消耗和节约水资源。
海洋微藻产油潜力大可望发展为重要新能源
![海洋微藻产油潜力大可望发展为重要新能源](https://img.taocdn.com/s3/m/20553e41f7ec4afe04a1df9a.png)
源 的被动局 面。
技 术改造 藻种 。还有 一些技 术力量正 在 中科 院 海 洋 研究 所 专 家 韩 笑 天 表
“ 我 国 人 口多 、人均 水 土资 源 少 进 行微 藻生物柴油 制备技术 的研 究 。
了生物 质能 源开发 的热潮 , 其中利 用油 的国情 决定 了依靠耕地 大规模 种植能源
都 受到 了国际上 的普遍重 视 。然 而 ,这 构建 新型农村 经济发 展模 式 ,有利于环 能源可 以再生 ,燃烧 后不排 放有毒有 害 些 生物 质能源 开发技术 主要还是 依赖农 境 质量 的改 善 、修复 和保护 。” 作物 ,大量粮食 和食用 油的使用 造成 了
据 了解 , 山东 有 十 几 个 课题 组 在
植 物 ,它们能够 有效利 用阳
光 ,将 水 和 二 氧 化 碳 转 换 成
生物能 。而 某些微 藻 可以用 来制造 生物 柴 油
可望成 为生 产氢气 的一 条新途 径 。
联盟 。
在 国 家层 面 ,集 中 力 量 建 立 1 = 业
海洋 微 藻能 源发 展之 忧
化 微藻 产油技 术集成平 台 ,对限制微 藻
达 1 . 5 亿 亩 ,如果 用 l / 3的盐 碱 地养 殖
微藻 .所生 产的生 物柴 油就可 以满 足全 国 的燃 油需求 之 一 、” l { 1 圈海洋 大学 教授 潘 克厚说 ,
建 立基 地集 中攻 关
针 对 微 藻 能 源研 究 和应 用 中 存在
的 主要 问题 ,中科 院海洋 所专 家建议建
料 作物生 产生物 柴油和利用 产淀粉作 物 植物 势必与粮 食安全 发生 冲突 ,因此我 示 ,海洋微 藻产油 主要基于 微藻细胞 吸
2024年微藻市场前景分析
![2024年微藻市场前景分析](https://img.taocdn.com/s3/m/ec9d552e793e0912a21614791711cc7931b778ae.png)
2024年微藻市场前景分析引言微藻是一类微小的单细胞藻类生物,具有快速繁殖、生长适应性强、富含高质量蛋白质和丰富的生物活性物质等优点。
近年来,微藻产业逐渐崛起,被广泛应用于食品、能源、化工等多个领域。
本文将对微藻市场前景进行分析。
1. 微藻在食品领域的市场前景微藻具有高蛋白、低脂肪、丰富的营养成分等特点,因此在食品领域有巨大的市场潜力。
目前,微藻已被应用于食品添加剂、蛋白质补充剂、食品原料等方面。
随着人们健康意识的提高,对高蛋白、低脂肪的食品需求不断增长,微藻在食品领域的市场前景将更加广阔。
2. 微藻在能源领域的市场前景微藻是一种重要的生物质资源,具有高含油量和快速生长的特点,被广泛应用于生物柴油、生物乙醇等能源领域。
微藻的生长过程可以吸收二氧化碳并释放氧气,对于缓解能源短缺和减少温室气体排放具有积极意义。
随着可再生能源的发展和能源转型的需求增加,微藻在能源领域的市场前景十分广阔。
3. 微藻在化工领域的市场前景微藻中含有丰富的生物活性物质,特别是藻胆蛋白和多糖类物质,具有抗氧化、抗菌等多种功效。
这些物质被广泛应用于化妆品、医药等领域。
随着人们对天然、绿色化工产品的需求增加,微藻在化工领域的市场前景将更加广阔。
4. 微藻产业面临的挑战与机遇虽然微藻产业发展前景广阔,但也面临着一些挑战。
首先,微藻的大规模培养和收获仍然面临技术难题,生产成本较高。
其次,微藻产业链建设和市场开发仍然相对滞后。
然而,随着科技的进步和政策的支持,微藻产业也将迎来机遇。
技术的改进和成本的降低将推动微藻产业实现规模化生产和市场化运作。
结论微藻产业具有广阔的市场前景,尤其在食品、能源和化工等领域。
随着技术的进步和政策的支持,微藻产业有望实现规模化生产和市场化运作。
然而,要想实现微藻产业的可持续发展,还需要进一步研究和创新,解决技术和规模化生产等方面的问题。
微藻产业作为一种具有巨大潜力的新兴产业,将为社会经济发展和环境保护做出重要贡献。
2024年微藻市场规模分析
![2024年微藻市场规模分析](https://img.taocdn.com/s3/m/b0b6b55a4531b90d6c85ec3a87c24028915f85a6.png)
2024年微藻市场规模分析概述微藻是一种微小的藻类植物,具有高含氮、高含磷和丰富的脂肪酸等特点。
近年来,微藻作为一种重要的新兴产业,受到了广泛关注。
本文将对微藻市场规模进行分析,探讨其发展前景和影响因素。
微藻市场规模的发展趋势随着人们对可再生能源和可持续发展的需求增加,微藻的应用领域不断扩大。
由于其高含油量,微藻被广泛应用于生物柴油和食用油等领域。
此外,微藻还可以用于饲料、医药、化妆品等多个行业。
根据市场调研数据显示,微藻市场自2015年起呈现快速增长的态势,预计在未来几年仍将保持相对高速的增长。
微藻市场规模的现状目前,全球微藻市场规模较小,但增长迅猛。
主要受益于技术的进步和政府对可再生能源的政策支持。
据统计,2019年全球微藻市场规模约为10亿元,预计到2025年将达到50亿元。
虽然截至目前,微藻市场规模在全能源市场中的占比相较较小,但预计未来几年将保持高速增长。
微藻市场规模的影响因素微藻市场规模的发展受到许多因素的影响,以下是几个主要因素:1.政策支持:各国政府对可再生能源的政策支持是推动微藻市场规模增长的关键因素之一。
政策的出台可以为微藻产业提供稳定的发展环境和市场需求。
2.技术进步:微藻培养技术和提取技术的不断进步,使得微藻的产量和质量得到了显著提升。
技术的突破将进一步推动微藻市场规模的扩大。
3.市场需求:随着环境保护意识的增强和消费者对健康生活方式的追求,微藻作为一种绿色、健康的能源和食品,受到了广泛的关注。
市场对微藻产品的需求不断增加,有助于推动微藻市场规模的扩大。
4.竞争格局:当前微藻市场上存在着较多的企业和产品,竞争较为激烈。
随着市场竞争的加剧,企业需要不断创新,提高产品质量和降低成本,以保持市场竞争力。
微藻市场规模的发展前景随着可持续发展理念的不断普及和政府支持力度的加大,预计微藻市场规模将继续保持增长。
同时,技术的进步和成本的降低也将推动微藻市场的发展。
另外,随着全球能源需求的增长和环境保护意识的提高,微藻作为一种绿色能源的替代品有望在未来取得更大的市场份额。
2024年微藻市场需求分析
![2024年微藻市场需求分析](https://img.taocdn.com/s3/m/3a4ecaa0162ded630b1c59eef8c75fbfc77d9484.png)
2024年微藻市场需求分析1.引言微藻是一种小型单细胞藻类,具有高度的生物多样性,被广泛应用于食品、医药、化妆品、生物燃料等多个领域。
本文将对微藻市场的需求进行分析。
2.市场规模近年来,全球对微藻的需求呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究报告,2019年全球微藻市场规模达到XX亿美元,并预计到2025年将达到XX亿美元。
微藻作为一种可替代化石燃料、药食同源和高附加值产品的生物资源,受到了广泛的关注。
3.食品和饲料行业需求微藻在食品和饲料行业具有巨大的潜力。
首先,微藻中富含蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素等营养物质,可以作为高质量的食品原料。
其次,微藻在饲料生产中可以替代部分传统的蛋白质来源,具有更好的营养价值和增加动物生产性能的效果。
随着人们对健康食品和高营养饲料的需求增加,微藻市场在食品和饲料领域的需求将进一步扩大。
4.医药和保健品行业需求微藻在医药和保健品行业中的应用也越来越广泛。
微藻中含有丰富的多糖、蛋白质和多种活性成分,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。
据数据显示,微藻提取物可以用于治疗心血管疾病、肿瘤、高血压等疾病,并且具有较低的副作用和毒性。
随着人们对健康生活方式的追求,对微藻在医药和保健品领域的需求将进一步增加。
5.化妆品行业需求微藻在化妆品行业中的应用越来越受到关注。
微藻提取物中富含的多种营养物质可以提供养分给皮肤,调节皮肤细胞活力,具有保湿、抗衰老、美白等功效。
微藻在抗衰老领域的研究尤为突出,据研究发现,微藻提取物对于减少皱纹、增加皮肤弹性有显著作用。
随着人们对美容和护肤的需求增加,微藻市场在化妆品领域的需求也将大幅增长。
6.生物燃料行业需求生物燃料是未来的发展方向,而微藻作为生物燃料的原料显示出巨大的潜力。
微藻具有较高的油脂含量,可以通过生物转化技术将其转化为生物柴油。
与传统的燃料相比,生物柴油具有较低的碳排放和环境污染,具有可再生性。
因此,微藻在生物燃料领域的应用前景广阔。
微藻的应用价值及发展前景
![微藻的应用价值及发展前景](https://img.taocdn.com/s3/m/2b007fa00d22590102020740be1e650e52eacf35.png)
微藻的应用价值及发展前景目录1. 内容概要 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)2. 微藻的定义和分类 (5)2.1 微藻概述 (6)2.2 微藻的分类 (7)3. 微藻的应用价值 (8)3.1 能源领域 (9)3.1.1 生物燃料 (11)3.1.2 光合作用气体交换 (12)3.2 食品工业 (13)3.2.1 蛋白质和ω3脂肪酸 (14)3.2.2 微藻作为食品添加剂 (15)3.3 医药领域 (16)3.3.1 天然药物和活性物质 (17)3.3.2 疾病治疗和预防 (19)3.4 环境保护 (20)3.4.1 水质净化 (22)3.4.2 温室气体去除 (23)4. 微藻发展现状与发展瓶颈 (24)4.1 生产技术 (25)4.2 规模化 (27)4.3 市场需求与应用 (28)5. 微藻发展前景 (30)5.1 能源领域的潜在 (31)5.2 食品工业的创新 (32)5.3 医药领域的机遇 (33)5.4 环境保护的贡献 (34)1. 内容概要本文档旨在探讨微藻在多个领域的应用价值及其广阔的发展前景。
作为一种新兴的生物资源,因其独特的生理特性和丰富的营养价值而备受关注。
从食品工业到医药领域,从环保技术到生物能源,微藻的应用潜力不断被挖掘。
在食品工业中,微藻可加工成多种健康食品,如营养补充剂、功能性饮料等,为消费者提供更多选择。
微藻在食品工业中的应用也有助于提高原料的利用率和降低生产成本。
在医药领域,微藻中的多种活性成分具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性,为疾病治疗提供了新的可能。
微藻在环保和生物能源方面也展现出巨大潜力,它们可用于处理废水、净化空气,并可作为生物燃料的原料,推动可再生能源的发展。
随着科技的进步和人们对健康、环保意识的提高,微藻的应用将更加广泛深入,其发展前景将更加光明。
1.1 研究背景随着全球气候变化和环境污染问题日益严重,微藻作为一种具有巨大潜力的生物资源,受到了越来越多的关注。
海洋微藻制油的方法
![海洋微藻制油的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/d0850e75b5daa58da0116c175f0e7cd185251851.png)
海洋微藻制油的方法利用海洋资源规模化的养殖微藻制取高品位液体燃料已经成为国际新能源开发的前沿研究热点和高技术竞争焦点,对发展低碳经济和循环经济具有重要意义。
微藻具有含油量高、油质好、生长速度快、不占用耕地、减排二氧化碳、净化环境等独特优势,因此作为第三代生物质能受到越来越多的重视。
微藻是一种可利用多种水资源,例如淡水、咸水、盐水、海水、生产废水以及污水的生物质。
一些富营养的污水也可以为微藻的生长提供必不可少的营养元素,例如氮、磷、碳、铁、镁等。
这些污水不仅可以提供微藻生长,其自身也可以得到净化和排污,再者由于现在世界各国都要求减排二氧化碳等温室气体,微藻生物能源也可以起到固定燃煤电厂的二氧化碳的作用,即微藻在进行光合作用时可以需要吸收二氧化碳,既起到了固碳的作用,又富集了自身的油脂含量,微藻光合作用固定大气环境中微量二氧化碳已有大量文献研究,而关于微藻减排工业烟气中高浓度二氧化碳也已经成为最近几年的研究热点。
绿藻和蓝藻对固定高浓度二氧化碳具有十分突出的优势,如小球藻和螺旋藻在10%的二氧化碳浓度下生长固定二氧化碳的效率分别迖到56%和39%,但是关于二氧化硫、氧化氮和粉尘等多种烟气污染物对微藻固碳影响的研究报道还比较缺乏。
微藻还可以在贫瘠的土地上养殖,具有不与粮食相争、自身生长速度快、油脂含量高等优势,因此,微藻极有希望为未来的发展提供能源的来源。
现阶段,微藻商业化的养殖主要还是用于市场价格较贵的领域,如保健品等。
但其市场容量不大,而微藻本身所含有的高油脂也未得到合理的运用,所以微藻制取生物柴油或者航空煤油是其未来发展的主要趋势,这也是微藻作为生物质能源解决环境与能源的使命。
当前微藻制油主要有以下6种方法。
1、溶剂萃取方法这种方法运用溶剂与油脂相似相溶的原理,把油脂从微藻细胞里萃取出来。
常用的溶剂有氯仿、甲醇、二氯甲烷、石油醚、正己烷和甲苯等。
提取的方法有BlighandDyer方法、Folch方法和索氏提取法等。
2023年藻油DHA行业市场规模分析
![2023年藻油DHA行业市场规模分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c76cb58868dc5022aaea998fcc22bcd126ff429f.png)
2023年藻油DHA行业市场规模分析藻油DHA是近年来食品营养品市场中的新兴品种,其作为一种源自天然植物的营养成分,具有独特的优势。
目前,藻油DHA行业市场规模已经显现出快速增长的趋势。
本文将从市场规模、产业链和市场前景三个方面对藻油DHA行业进行分析。
一、市场规模作为海洋生物的一种,藻类是海洋生态系统中的主要生产者之一。
其中藻油DHA作为高级别的不饱和脂肪酸,对人体的健康有着非常重要的作用。
根据研究显示,藻油DHA可以调节膳食脂肪的代谢,降低血脂、预防冠心病,同时还可以促进记忆力、保护眼睛健康等。
根据市场调研机构的数据显示,截至2018年底,全球藻油市场规模已经突破了10亿美元,其中藻油DHA的市场份额近30%。
预计在未来几年,随着人们对健康的日益重视,藻油DHA市场规模将进一步扩大,到2025年市场规模预计超过15亿美元。
二、产业链藻油DHA行业的产业链可以分为两个主要环节:藻类培养和DHA提取。
藻类培养是整个产业链的第一个环节,主要包括量化培养、灭菌、光照、温度、通气加湿等过程。
DHA提取是整个产业链的第二个环节,目前市场上主要采用的是超临界二氧化碳提取法和微藻发酵法。
藻油DHA产业链的上游主要是藻类生产品种的研发和培育,此外,随着生产技术的不断提升,藻肥料、藻糖、藻蛋白等副产物的产出也得到了显著提高。
下游则主要包括DHA产品的生产、销售、应用等环节。
三、市场前景目前国际上鱼油和其他来源的DHA产品口感和气味略有不同,而藻油DHA则不仅质量稳定,而且更加环保。
因此,在欧美国家和日本等发达国家一直是藻油DHA消费的主体,但在目前中国市场上,藻油DHA相对较为陌生。
然而,随着我国人民对健康的重视不断提高,特别是在众多明星代言的推动下,藻油DHA消费市场逐渐受到关注,市场规模也将会不断扩大。
同时,随着生产工艺的不断提高和开发,藻油DHA的产量和品质将会不断提升,更好地满足人们对健康和美味的需求。
藻类油脂产能
![藻类油脂产能](https://img.taocdn.com/s3/m/ef02128b88eb172ded630b1c59eef8c75fbf9524.png)
藻类油脂产能一、藻类油脂的种类及特点藻类是一类广泛分布于海洋和淡水环境中的植物,包括硅藻、绿藻、褐藻等。
其中,微藻是目前应用最广泛的藻类之一,其生长速度快、可在各种环境下生长、生物量大等特点使其成为理想的生物能源原料。
藻类油脂主要是通过藻类进行光合作用而产生的,其中最常见的是二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等不饱和脂肪酸,具有较高的营养价值。
此外,藻类油脂还含有丰富的蛋白质、维生素、矿物质等营养物质,对人体健康有益。
二、藻类油脂的生产技术1、光合作用藻类通过光合作用将太阳能转化为生物能量,产生有机物质和氧气。
光合作用是藻类生长的主要能量来源,因此适度的光照是藻类油脂产能的关键环节。
在藻类油脂的生产过程中,需要确保光照充足、光合作用效率高,以提高产能。
2、生物发酵生物发酵是生产藻类油脂的一种重要技术手段,通过在发酵罐中培养藻类,控制适宜的生长环境和添加适量的营养物质,可以实现藻类油脂的高效生产。
生物发酵工艺可以有效提高藻类油脂的产量和质量,是目前广泛应用的方法之一。
3、提取技术藻类油脂的提取是藻类油脂生产的关键环节,目前主要采用的提取技术包括溶剂提取、超临界流体提取、超声波提取等。
这些技术都可以有效提取藻类油脂中的脂肪酸、蛋白质等有益成分,保证产品的质量和纯度。
三、藻类油脂的应用领域1、食品行业藻类油脂富含多种不饱和脂肪酸和营养物质,具有抗氧化、降血脂、提高免疫力等功效,可用于调味品、保健食品等领域。
目前市场上已经出现了许多藻类油脂产品,受到消费者的青睐。
2、生物柴油藻类油脂可以作为生物柴油的原料,与传统柴油相比,生物柴油的使用可以减少二氧化碳排放、降低对化石燃料的依赖。
因此,藻类油脂在替代传统能源和推动清洁能源发展方面具有重要意义。
3、化妆品藻类油脂含有丰富的抗氧化物质和维生素,能够保湿、抗衰老、修复皮肤等功效,因此被广泛应用于化妆品制造中。
藻类油脂可以有效改善肌肤质量,受到了许多消费者的欢迎。
藻中提取生物柴油
![藻中提取生物柴油](https://img.taocdn.com/s3/m/ed4d23795acfa1c7aa00cc0f.png)
生物柴油
生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻 等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交 换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生 物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂 肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合 物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种 类的含氧有机物,如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
国内外研究现状
2、澳大利亚现状 2009年底,笔者有幸从澳大利亚墨尔本获得澳大利亚的 “富基绿色 新能源生物柴油(Fulifuelblodiese1)”项 目的资料,从中得知,该项目进 行了大量的藻类优良品种筛选工作,在5×10多种海藻中,最终精选出脂 质含量高的3个优秀品种,a)微拟球藻(Nannochloropsissp),其脂质含量 为净重的31%~68%;b)裂殖壶菌(Schizochytriumsp),其硅藻脂含量为 净重的50%~77%;C)布朗葡萄藻(Botryococcusbraunii),其硅藻脂质含 量为净重的25%~75%。这3种微藻中,以微拟球藻最优,因为其抗菌力 强,生命力顽强;易于生养,培育简单,处理方便;咸水物种;高脂质含 量(脂质达净重的70%)。
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海藻生产和海藻油提取
• 藻类的厚壁孢子具有坚韧的细胞壁,会阻碍对细胞内生物质的提取。 因此在提取海藻油前,必须对海藻细胞进行破壁处理。超声波法或超 微加超声法是目前实验室对藻细胞进行破壁的常用方式,且破壁效率 高,一般细胞破壁率都可以达到95% ~ 98%。在海藻生物柴油工厂采用 这类破壁方法存在两个主要问题,一是设备昂贵,二是能耗高。 • 采用机械破壁法、物理法和酶解法对螺旋藻进行破壁试验证实,机构 法的破壁效果较好且易操作,而研磨法是螺旋藻细胞的最佳破壁方法 ,在胶体磨和匀质机上进行螺旋藻细胞的破壁试验效果更理想。
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2006年,清华大学生物技术研究所将酯交换反应技术与异养转化细胞工程技术整合,提出了利用细胞工程技术获得大量异养藻油、再利用异养藻油制备出高质量生物柴油的方法。
研究结果表明,利用异养藻油脂通过酸催化的酯交换反应可获得与传统柴油相当的生物柴油,其应用价值更高。
2008年5月,中科院海洋研究所与山东省花生研究所共同承担的、以海洋藻类为原料生产生物柴油的关键技术及创新材料的研究项目,通过青岛市科技局组织的验收。
该项目于2005年申请并得到资助,经过两年来的努力,建立了化学法和脂肪酶法生产生物柴油关键技术与工艺路线,生物柴油的得率达到98%以上,甘油纯度达到分析纯标准,生物柴油各项指标优于国家现行的生物柴油标准GB/T20828-2007,达到德国生物柴油标准。
2008年5月17日,中科院高技术局、生物局与中石化石油化工科学研究院联合组织召开了“微藻生物柴油技术研讨会”,并决定成立工作组,研究制定微藻生物柴油技术发展路线图,在中科院与中石化战略框架协议下,积极开展微藻生物柴油技术相关方面的合作。
从2007年10月11日起新奥集团先后投入300万元,建成850平米的实验室;投入100万元建成1000平米国内一流的阳光大棚,用于微藻的中试放大养殖;投入400万元建成一个600平米的微藻回收、油脂提取、生物柴油制备、厌氧发酵中试工艺车间。
预计在2009年,新奥集团投入1000万元建设生物能源实验室将落成,建成以后,新奥将拥有3000平米国际一流的生物能源实验室。
新奥集团从2007年10月11日开始启动微藻生物能源的开发,为了迅速赶超国外先进水平,集中人力、物力进行开发,短期内打通了微藻生物能源的工艺,随即启动了中试工艺的开发工作。
在微藻筛选及基因工程改造方面,优良的藻种是微藻生物能源产业化的前提。
前期,新奥与中科院青岛海洋所建立了合作关系,进行微藻筛选的工作,现在工作已经初见成效,初步筛选得到了13株含油率超过25%的微藻,正在进一步进行放大及调试;同时,我们也从国外购买了11株高含油率的微藻,用于前期实验室的研发工作,其中有3株具有较高的工业开发潜力;采用紫外诱变、EMS诱变、高温强光诱变等手段,完成了1株藻对病虫害、温度等耐受性的提高;初步建立了微藻基因工程方法,正在通过克隆表达光合作用关键酶提高微藻光合作用效率。
光反应器设计建造方面:自主设计建造了8套不同形式的光反应器,用于不
同的微藻、不同地域的微藻养殖,已经申请相关专利12项。
在工艺放大方面:为了加快研发进程,在打通实验室工艺流程的基础上,新奥在进一步加强实验室的研发的同时,启动中试工艺放大的开发。
2008年8月新奥完成中试基地建设,并实现微藻生物能源的中试放大,打通中试生产工艺,养殖浓度,生产效率达到国际先进水平。
种类丰富的微藻
“海洋微藻作为‘后石油时代’有望破解能源危机的一把钥匙,具有产能大、无污染、可再生等优点,发展前景十分美好。
但由于我国海洋微藻能源研究及应用尚处于起步阶段,仍有许多问题难以解决。
因此,海洋微藻能源的发展可谓喜忧参半。
”中国科学院海洋研究所研究员刘建国对记者表示。
未来重要的可再生能源
海洋微藻没有高等植物的根茎叶等细胞分化,在缺氮等条件下,某些单细胞微藻可积累干重50%以上的油脂,是最有发展前景的产油生物之一。
目前,我国已经成为世界上能源消耗和二氧化碳排放最大的国家之一,如何减少和摆脱对化石资源的依赖,保障能源供给安全,已经成为社会经济发展急需解决的重大战略问题。
刘建国介绍说,目前国内外掀起了生物质能源开发的热潮, 其中利用油料作物生产生物柴油和利用产淀粉作物生产乙醇,成为生物质能源产业化开发的主流。
巴西利用种植甘蔗和蓖麻来生产乙醇和生物柴油,美国利用种植玉米和大豆来生产乙醇和生物柴油,欧洲主要利用种植油菜来生产生物柴油,这些都受到了国际上的普遍重视。
然而,这些生物质能源开发技术主要还是依赖农作物,大量粮食和食用油的使用造成了世界粮食的紧张和价格的上涨,导致生物质能源开发与人争土地、水和粮食资源的被动局面。
“我国人口多、人均水土资源少的国情决定了依靠耕地大规模种植能源植物势必与粮食安全发生冲突,因此我国不能效仿国外的模式来发展生物质能,必须另辟新径。
”刘建国说。
他进一步解释:“利用海藻生产生物质能不仅有利于解决能源短缺的问题,而且将大大推动海洋生物资源开发,构建新型农村经济发展模式,有利于环境质量的改善、修复和保护。
”
据了解,山东有十几个课题组在从事微藻研究,已发现、筛选、培育了几十个富油藻种,并开始运用基因工程技术改造藻种。
还有一些技术力量正在进行微藻生物柴油制备技术的研究。
中科院海洋研究所专家韩笑天表示,海洋微藻产油主要基于微藻细胞吸收二氧化碳,光合效率高、生长繁殖快,并且在某些条件下可以大量积累油脂,经过生物冶炼可开发生物柴油和优质航空汽油,直接应用到工农业和交通领域,其优势和特点十分明显。
而且微藻生物能源可以再生,燃烧后不排放有毒有害物质,对大气二氧化碳没有净增加。
海洋微藻利用天然海水作为培养基,对于淡水资源十分缺乏的中国来说具有独特的吸引力。
发展海洋微藻产业可以充分利用我国广阔的海域、盐碱滩涂
等非耕国土资源,不存在与传统粮食作物争地的问题。
据计算,我国盐碱地达1.5亿亩,如果用1/3的盐碱地养殖微藻,所生产的生物柴油就可以满足全国的燃油需求。
“微藻是未来重要的可再生能源之一。
”中国海洋大学教授潘克厚说,微藻的光合作用效率高,生长周期短,倍增时间约3~5天,有的藻种甚至一天可以收获两季,单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。
而且微藻脂类含量在20%~70%,这是陆地植物远远达不到的,可用于生产生物柴油或乙醇,还可望成为生产氢气的一条新途径。
海洋微藻能源发展之忧
刘建国指出,我国海洋微藻能源研究及应用尚处于起步阶段,存在的突出问题是成本过高,理论和现实差距大,许多关键技术有待突破,相关工程技术需要集成。
目前,生长快的微藻藻种通常含油量只有10%~20%,体积小于10微米的细胞也不易于收获,而含油量大于60%的藻种生长速度较慢,因此需要开展工程藻种的良种优化,选育细胞生长快、含油量高和易于收获的藻种。
现在的研究工作多停留在实验室和小规模基础上,缺少适宜于自然阳光和温度变化条件下的细胞高密度原理与培养技术,如何规模放大是当前的主要瓶颈。
此外,微藻细胞小、细胞壁大多坚硬,缺乏经济有效的藻体收获和细胞破壁技术,也是当前面临的问题。
刘建国说,微藻细胞工程培养存在多种渠道的敌害生物污染,严重影响培养效率甚至导致彻底失败,需要建立敌害生物污染综合防治技术。
另外,目前关键培养装置的规模在几百吨,缺少工业化培养的大型光生物反应器装置。
建立基地集中攻关
针对微藻能源研究和应用中存在的主要问题,中科院海洋所专家建议建立模式平台基地,围绕本领域上、中、下游关键技术问题,集中开展以下攻关研究。
在组织管理层面,成立联合开发组织和管理机构,设立专门的微藻生物能源开发基金;制订优惠政策,加大投资力度并吸引社会资金,协调相关部门、机构和单位,形成产学研相结合的产业联盟。
在国家层面,集中力量建立工业化微藻产油技术集成平台,对限制微藻生物能源开发的关键理论和应用技术难点开展联合攻关,力争率先突破关键技术,优化产业化技术工艺和流程,占领国内外微藻生物能源开发的制高点。
在技术和应用层面,在我国沿海海域定期开展微藻样品系统采集,并借助科学考察机会采集国外水样,分离纯化海洋微藻种质,筛选高效产油海洋藻株,同时对某些工程微藻进行分子改良;研究有效培养用水气、肥料和设备处理的技术,建立有效的敌害生物联防体系和高纯度种源的扩大培养系统;开展光生物反应器放大技术研究,突破制约规模化放大的技术瓶颈限制;探讨微藻细胞多级收获技术,建立经济、高效的微藻收获工艺体系。
刘建国同时建议,开展微藻长期保活研究,建立同作物种子长期储藏微藻活细胞的技术,为微藻细胞工程大量培养提供所需的良种;结合高等植物油脂提取经验,探讨适宜于微藻油脂提取冶炼生物柴油的技术工艺。