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第三代生物质能:藻类生物燃料(2)

时间:2014-08-12 11:51来源:GEP 作者:信息发布 点击:
在众多的非粮食生物质中,藻类具有分布广泛、油脂含量高、环境适应能力强、生长周期短、产量高等特点,用藻类制备生物燃料的研究开发方兴未艾。美国能源部已进行了20 多年
 
        表1 藻类生物燃料的主要生产方法
 
藻类生物燃料的主要生产方法

名称

基本工作原理

利弊

开放池塘法

在池塘、湖面等封闭水域养殖藻类

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

封闭环路系统法

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

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

固化反应器法

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。

 
        从燃料的生产效率来看,藻类较之于粮食类生物质具有明显的优势(表2)。海藻的高产率在于海藻有高的生长率,其生长率常常以小时计而不是以天计,它仅需土地、阳光、水、二氧化碳(成为潜在的碳捕集物)和营养成分。海藻生长循环实际上可看作是一种碳封存机制,因为二氧化碳是海藻生长需要的主要供入物。据称,如果从海藻生产美国所有需用的柴油(600亿加仑/年),则海藻生长可望吸收美国电厂排放二氧化碳总量的56%。
 
        表2 各种原料及其产油潜力

各种原料及其产油潜力

作物

产油量,加仑/英亩

谷物

18

棉花

35

大豆

48

芥末籽

61

向日葵

102

油菜籽

127

麻疯树

202

棕榈油

635

海藻(在15%TAG 下,收获率10g/m2/d

1200

海藻(在50%TAG 下,收获率50g/m2/d

10000

 
        注:g/m2/d 为海藻的收获率,TAG%为三甘油酯百分数
        资料来源:松文,“海藻生产生物柴油的潜力和前景”,精细化工原料及中间体,2008,(12)20-23
 
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