废水养藻藻变柴油
中科院广州能源所能源微藻培养基地位于佛山市三水区南山镇。一缸一缸、一池一池的绿水中,养殖的正是处于不同生长阶段的“微藻”。
微藻因具有单位面积产量大、油脂含量高、不占用耕地、固碳能力强等诸多优势,被认为是少有的能够大规模替代石油的生物能源。近几年来,各国科学家一直在寻求微藻大量制备生物柴油的有效途径。
中科院广州能源所丰平仲博士介绍,从“藻”变“油”,主要经过微藻培养、收集干燥、粗脂(生物柴油的原料)提取、原料转化为生物柴油这几个步骤。
藻种的筛选尤为重要。一般会选取生长周期快、产油率高、在外界能适应高温及污染物侵蚀的藻种。微藻生物柴油课题组组长王忠铭介绍,能源所实验室中一共存储了200多个藻种,经过努力,课题组发现了其中一种小球藻,干物质中含油量高达60%,目前已申请专利,并已尝试进行规模化培养。
微藻变油的实验室技术目前已较成熟,但如何从“室内”移到“室外”,进行规模化生产,才是科学界、产业界面临的难题。这也是中科院广州能源所建立大型能源微藻培养基地的原因。
小小的微藻变成油,在这里要经过大大小小近20个仪器设备和培养池。经过分离纯化后,小球藻株首先进入培养皿,分裂增殖后,将被换到锥形瓶内,其后依次进行室内扩大培养、室外封闭培养、室外开放培养(小、中、大型开放式跑道池)等环节。培养完成后,经过离心机收集,再通过喷雾干燥塔变成藻粉,就可以进行油脂提取了。
难题
成本高价格是石化柴油10倍
藻变油面对的另一个难题是高成本。微藻生物柴油课题组组长王忠铭表示,目前小球藻藻粉的市场价格为10万元左右一吨,中科院广州能源所采用废水培养等多种手段,大大降低成本,也仍要1.5万元左右一吨。如果1吨小球藻藻粉仅能提取约300公斤粗脂(生物柴油的原料),再以95%左右的转化率变成生物柴油。平均下来,以微藻生产生化柴油的价格约是市场上石化柴油价格的10倍。
“对于这一成本,国内外也有不同算法,比如有些企业说只是3倍,有些说5倍,真伪难辨。”但研究人员坚信,随着培养、收集、萃取等技术问题的改良与解决,微藻变油的成本一定会下降,可以成为替代石油的新能源。