相对于大豆和麻风树等常规作物,富油微藻含油量(或蛋白质)可达干重的40-70%,生长速度却高出几十倍(根据日本能源学会对大阪等地的养殖试验,植株数每50天增长100倍甚至更多),单位土地面积产油率是麻风树的10倍以上,可用边际性土地和各种水域大规模培植。
目前美国在微藻生物柴油领域处于领先水平,已有壳牌石油、雪佛龙(Chevron)、PetroSun Drilling等公司提出了积极的微藻生物柴油计划,荷兰Algae Link公司则开发出新型微藻光生物反应器系统。
纤维素乙醇的能源效率高且不会与粮食直接竞争,可能是燃料乙醇的优选路线。以往俄罗斯是唯一发展木材酸分解工业的国家,现在美、日等国的开发力度更大,在美国由DOE(能源部)和NREL(国家可再生能源实验室)主导,目标是2015年将纤维素乙醇的价格降至0.16美元/升以下。
以上两类技术路线的目的都是从根本上解决粮食安全、能效低和减排不力的问题,但技术上都不成熟。目前微藻培养方式、提油技术均存在能耗大、投入高的问题;纤维素乙醇的主要技术瓶颈在于高效转化菌种和纤维素酶(酶制剂约占成本的80%)以及前处理过程的改进,现有项目多停留在中试阶段。
“第二代技术”吸引了欧美风险投资和大企业的关注,杜邦(Dupont)等公司已经启动研究计划。中石化、中粮也与丹麦酶制剂商novozymes进行合作,共同开发玉米秸秆制乙醇技术,但中国起步晚,基础薄弱,力度不大,又缺乏良好的宏观环境,短期内很难有大的突破。
作者分别为威士曼资本集团董事总经理和全国工商联新能源商会副秘书长
老资源的新用途
尽管是新名词,但“生物质”(Biomass)的本质无非是通过生物体(主要是光合作用)固化的太阳能,不仅是最古老的能源形式,也是各种化石能源的最初来源。不过当下流行的“生物质能”也并非完全是新瓶装老酒,其借助热化学、生物化学等手段,将低能量密度的生物质转换成固、液、气等形态的高效能源来代替油气和煤炭。
生物质能的开发主要是对粮食和非粮植物、农林废弃物、禽畜粪便、生活和工业垃圾等物质的转换利用,主要产品有生物燃料(燃料乙醇和生物柴油)、生物质发电、固体成型燃料和甲烷等(图)。普遍认为,生物质能具有产量大、可再生、可储存、碳中和等优
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