微藻燃料

藻类制备生物燃料简介
• 固化反应器法 基本工作原理：用一些透明管道装满工厂排 出的废水和废气，管道内的藻类吸收废气 中所含的二氧化碳，用于光合作用。同时， 藻类排出氧气，生成用于提炼燃料的物质。 利弊：（同封闭环路系统）
微藻生物燃料动态
• 美国能源部 2010年6月29日向三个研究财团资助2400万 美元，以加速实现基于海藻的生物燃料的 商业化规模生产。
• 微藻生物燃料商业化财团(加利福尼亚 San Diego)：由加州大学带领，这个财 团将集中开发藻类作为一种健壮的生 物燃料原料。任务包括研究藻类作物 保护的新方法、藻类营养运用和回收， 以及开发基因工具。(能源部资助900万 美元)
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• Cellana财团(夏威夷州Kailua-Kona) ：由 Cellana公司带领，这个财团将试验在 海水中生长的微藻大规模生产燃料。 任务包括将新的藻类收获技术与中型 规模培殖试验床构成一体化，并开发 海洋微藻类作为水产养殖产业的动物 饲料。(能源部资助900万美元)
第三代生物燃料
——微藻生物燃料
世界上首架使用纯藻类生物燃料的“绿色”飞机。 这架飞机是欧洲航空防务和航天公司用奥地利钻石公司 的DA42型飞机改造而成，刚刚在6月的柏林航空展上进 行了首航。
内容概要
• • • • 第三代生物燃料的背景 微藻生物燃料的特点 微藻制备生物燃料简介 微藻生物燃料动态
第三类生物燃料的背景
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第一代生物燃料：粮食时代 第二代生物燃料：纤维素时代 第三代生物燃料：微藻时代 第四代生物燃料：
微藻时代
• 微藻燃料的研发始于1978 年美国能源部资助的 “水上能源作物计划/Aquatic Species Program”， 起初是以生物氢为目的。 • 1982 年逐渐转向了生物柴油和燃料酒精方面。
• 原料：微藻（单细胞或丝状体 d＜1mm）
小球藻
盐藻
藻类制备生物燃料简介
• 微藻规模化培养制备路线
光合反应器法 封闭环路系统法
开放池法
藻类制备生物燃料简介
• 光合反应器法
基本工作原理：在池塘、湖面等封闭水域养 殖藻类 利弊：简便易行、成本较低的特点，但存在 易污染、占地面积大、难以对水体和温度 进行调节从而生产不稳定等缺点，发展受 到很大限制
微藻生物燃料动态
• Unitel公司开发微藻生物燃料生产新工艺 美国Unitel技术公司于2010年7月宣布，其专 利的新技术将应用于从微藻生产生物燃料， 使微藻侧重于生产脂肪酸，而不是微藻油 的提取。该脂肪酸经转化，可制取生物喷 气燃料
微ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ生物燃料动态
• 会议
• Fast Track Algae Commercialization, Production, Research and Networking Conference
• 布鲁克林学院、俄亥俄大学、弗吉尼亚大学、蒙 大拿州立大学、亚利桑那州立大学等高校先后致 力于藻类燃料的研究。 • 美国之外，以色列、欧洲、加拿大、阿根廷、澳 大利亚和新西兰等国家也逐步开始了微藻燃料的 研发。
微藻生物燃料的特点
• 微藻是遍布全球水体的浮游植物 。微藻把 光合作用产物转化成油贮藏起来，在细胞 内形成油滴。将这些油通过转酯化后可转 变为脂肪酸甲酯，即生物柴油 。某些微藻 能够合成长链烯烃，也具有发展生物燃料 的潜力 。 • 微藻和高等植物的油属三酰基甘油酯，都 可作为生物柴油的生产原料。
微藻生物燃料动态
• 荷兰瓦赫宁恩（Wageningen）大学
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• 波音与中科院青岛生物能源与过程研究所 建立生物燃料研究实验室
2010年5月，中科院青能所与波音公司签署协议建 立联合实验室，致力于建立微藻航空生物燃料技 术、航空生物燃料加工炼制技术等研发平台，建 成微藻航空生物燃料中试系统，提供高品质航空 生物燃料产品，推动可持续航空生物燃料的技术 研发与产业示范。9月2日，由中科院青能所与波 音公司共同投资组建的“可持续航空生物燃料联 合研究实验室”在青岛揭牌。
微藻生物燃料的特点
与一些产油植物相比，利用微藻生产生物柴 油的优势在于以下几个方面： • 微藻单位面积的产率高出高等植物数十倍 • 微藻可在缺氮等条件下存活，并可大量积 累油脂，含油量可高达70％ • 微藻可以不与 农作物 争地、争水 • 微藻的培养可利用工业废气中的二氧化碳， 减少环境污染
藻类制备生物燃料简介
微藻生物燃料动态
• 可持续微藻生物燃料财团(亚利桑那州 Mesa) ：由亚利桑那州立大学带领，这个财 团将集中测试藻类生物燃料的可接受性， 作为石油基燃料的替代。 任务包括海藻生 物化学转化燃料和产品的研究，以及分析 藻类燃料和燃料中间体的物理化学性质。 (能源部资助600万美元)
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（September 23-24, 2010,Sheraton North Houston • Algae Biofuel Workshop 2010 (12 to 13 April 2010,India, Delhi, India )
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• 机构
• • • • • University of Brighton, University College London United States Department of Energy University of Texas at Austin, University of Maine
• Algal Biomass Organization • National Algae Association
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• 公司
• Aquaflow Bionomic Corporation • Sapphire Energy • Solazyme
• Pond Biofuels Inc. • Shell
藻类制备生物燃料简介
• 封闭环路系统法
基本工作原理：在闭合的人造水渠中进行，含有藻类的液 体在其中循环，循环过程中将藻类进行新陈代谢所需的二 氧化碳和养分引入到水渠的液体中 利弊：操作简单，培养条件、参数易控制，条件稳定，成 品质量高，可实现全年无菌纯种培养，能较大幅度地提高 微藻细胞密度，其生长速率和生物量大幅度提高， 近些年 已应用于微藻的商业性、高密度大规模培养生产。但封闭 式光生物反应器在规模培养过程中的生产成本相对较高， 成本为开放式池塘培养法的10 倍以上