海藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的進(jìn)展

1、海藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的進(jìn)展前言生物質(zhì)能源是清潔的可再生能源，是優(yōu)質(zhì)的石油能源替代品。大力發(fā)展生物質(zhì)能源對(duì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，舒緩環(huán)境壓力，控制大氣污染具有極為重要的戰(zhàn)略意義。海藻是海洋植物的主體，是生長(zhǎng)在海洋中的低等光合營(yíng)養(yǎng)植物。海藻種類多樣、光合作用效率高、生長(zhǎng)繁殖快、生長(zhǎng)周期短、生物產(chǎn)量高、自身合成油脂能力強(qiáng)，是制備生物柴油最佳的生物質(zhì)原料之一。與油料作物相比，海藻細(xì)胞生長(zhǎng)是指數(shù)式的生長(zhǎng)繁殖方式，很多海藻含油率都在20 50%，某些海藻（干質(zhì)量）的含油率甚至可以達(dá)到77%。直接從海藻中提取得到的油脂成分與植物油相似，可以作為生物柴油原料替代石油直接應(yīng)用于工業(yè)。油料作物具有占用耕

2、地面積大、生長(zhǎng)周期長(zhǎng)、受氣候影響等問題，不能成為生物柴油原料油脂供應(yīng)的長(zhǎng)久之策。而海藻以簡(jiǎn)單分裂方式進(jìn)行繁殖，生長(zhǎng)周期短，易于大規(guī)模培養(yǎng)，不受氣候限制，只要陽(yáng)光充足就可以進(jìn)行大量繁殖，同時(shí)還能大量吸收二氧化碳。國(guó)外海藻生物燃料研發(fā)動(dòng)態(tài)1978 1996年，美國(guó)能源部在從海藻開發(fā)可再生燃油的項(xiàng)目中投資2500多萬(wàn)美元，項(xiàng)目技術(shù)路線分為兩步第一步收集和鑒定油脂含量高的海藻品種，確定其生產(chǎn)條件；第二步，設(shè)計(jì)和運(yùn)行大規(guī)模的示范性海藻生長(zhǎng)系統(tǒng)，引用第一步實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的海藻品種生產(chǎn)生物燃油。當(dāng)時(shí)對(duì)海藻進(jìn)行高密度培養(yǎng)的技術(shù)難題非常明顯，而且成本太高（是石油柴油的2倍多），10多年前美國(guó)暫停了對(duì)海藻的研究。該項(xiàng)

3、目雖然沒有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，但在科學(xué)研究方面的確取得了重大進(jìn)展。確切證實(shí)海藻具有極強(qiáng)的生長(zhǎng)能力，在單位面積及單位時(shí)間上比陸生作物能提供更多的能量，更重要的是，單位面積海藻所生產(chǎn)的油脂量要高于陸生油料作物30倍；其次，與需要灌溉的農(nóng)作物相比，生產(chǎn)海藻所需要的淡水會(huì)大量減少；第三是水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的肥料利用效率要高于土壤。全球石油俱樂部（the global petroleum club）評(píng)估結(jié)果顯示，1公頃海藻年能生產(chǎn)96000l生物柴油；與之相比，1公頃油椰子年生產(chǎn)5950l生物柴油，而公頃大豆年只能生產(chǎn)446l生物柴油。美國(guó)valcent公司2007年12月發(fā)布的試驗(yàn)報(bào)告表明，該公司利用高密度垂直式

4、生物反應(yīng)器持續(xù)90天，每天平均獲得g / 海藻干物質(zhì)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果推算，相當(dāng)于每年每英畝（acre = 4046.86 平方米）海藻干物質(zhì)產(chǎn)量可以達(dá)到276t，干物質(zhì)油脂含量達(dá)到50%，因此每年每英畝可以生產(chǎn)138t生物柴油。美國(guó)algae biofuels公司于2007年4月宣布，向澳大利亞轉(zhuǎn)讓由海藻煉制生物柴油技術(shù)，生產(chǎn)裝置包括設(shè)計(jì)產(chǎn)量2000 x 104gal / a（gal = 3.785l）生物柴油的生物燃油煉油廠。西班牙生物燃料系統(tǒng)公司利用綠藻研制出能不斷循環(huán)吸收二氧化碳可再生“生態(tài)石油”，目前每天能夠從2立方米的水中生產(chǎn)6kg的“生態(tài)石油”，比種植大豆等生物燃料作物的效率要高數(shù)千

5、倍，而且使用面積少，侵害性也不大。荷蘭algaelink nv公司2007年10月開發(fā)的海藻光生物反應(yīng)器系統(tǒng)是目前世界上唯一商業(yè)化的小型試驗(yàn)裝置，每立方米每天可以生產(chǎn)海藻干物質(zhì)1 1.4 kg。美國(guó)greenfuel technology公司建立了一個(gè)用袋作反應(yīng)器裝置的試驗(yàn)廠，試驗(yàn)結(jié)果表明，生產(chǎn)的的海藻干物質(zhì)平均近每立方米每天100g，有幾天產(chǎn)量甚至達(dá)到每立方米每天170g。該公司2008年10月宣布，將在亞利桑那州建立規(guī)模為100公頃的藻類溫室，生產(chǎn)藻類生物量25000噸/年。以色列seambiote公司將建立一個(gè)108000噸/年生物燃料生產(chǎn)廠，該項(xiàng)目將于2009年啟動(dòng)，發(fā)電廠生產(chǎn)的二氧化

6、碳將被送入新建裝置，與海藻一起制備生物燃料。2008年7月，美國(guó)能源部資助燃料委員會(huì)的高效加工藻類生物油脂生產(chǎn)生物柴油項(xiàng)目，烘焙委員會(huì)預(yù)計(jì)此項(xiàng)研究將會(huì)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模利用海藻為原料生產(chǎn)生物柴油。國(guó)內(nèi)海藻生物燃料研發(fā)動(dòng)態(tài)中科院海洋研究所獲得了多株系油脂含量在30% 40%的高產(chǎn)能藻株，海藻產(chǎn)油研究取得多項(xiàng)重要成果，如細(xì)胞密度達(dá)到20g/l，產(chǎn)油量每平方米7g（是目前農(nóng)業(yè)種子產(chǎn)量的2倍）；雪藻每天能在1平方米光照面積內(nèi)生產(chǎn)35.5gafdw（去灰分干重），該生物量相當(dāng)于46.4g植物種子量，是目前高產(chǎn)農(nóng)田產(chǎn)量的11倍。中國(guó)海洋大學(xué)擁有海洋藻類種質(zhì)資源庫(kù)，已收集600余株海洋藻類種質(zhì)資源，目前保有油脂含量

7、接近70%的海藻品種。2008年10月，海南綠地微藻生物科技有限公司利用二氧化碳養(yǎng)殖微藻并轉(zhuǎn)換成生物柴油獲得成功，在其養(yǎng)殖試驗(yàn)基地收獲的干藻粉含油率達(dá)到28% 32%。該公司計(jì)劃投資2980萬(wàn)美元在海南建設(shè)干微藻項(xiàng)目，投產(chǎn)后將形成年產(chǎn)生物柴油30萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。2008年12月，河北新奧集團(tuán)稱，已經(jīng)在光生物反應(yīng)器、生物柴油制備等藻類生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域取得了10余項(xiàng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成果，以微藻為原料，成功進(jìn)行了生物柴油和生物燃?xì)獾闹性?，預(yù)計(jì)在3 5年內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)藻類生物能源的產(chǎn)業(yè)化。2009年2月，中國(guó)科學(xué)院與中國(guó)石化在聯(lián)合召開的“微生物柴油成套技術(shù)”項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)上宣布，近期要完成小試研究，2

8、015年前后實(shí)現(xiàn)戶外中試裝置研發(fā)，遠(yuǎn)期將建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)工業(yè)示范裝置。2009年4月，上海交通大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院稱，由上海市科委立項(xiàng)的微藻制油項(xiàng)目已取得小試階段性成果。海藻光生物反應(yīng)器的工業(yè)化開發(fā)海藻生物柴油的生產(chǎn)過程主要包括海藻大規(guī)模培養(yǎng)、海藻油萃取、脂交換反應(yīng)、生物柴油后處理4個(gè)步驟，而最重要的是海藻大規(guī)模培養(yǎng)。海藻光生物反應(yīng)器已成為高效、快速、大量培養(yǎng)藻類的關(guān)鍵設(shè)備，多個(gè)國(guó)家在開發(fā)研制新型高效光生物反應(yīng)器及海藻高密度培養(yǎng)的應(yīng)用研究方面都取得了突破性進(jìn)展，采用工業(yè)生物技術(shù)對(duì)海藻進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)海藻生物柴油已成為可能。海藻光生物反應(yīng)器一般分為開放式和封閉式兩種類型。開放式光生物反應(yīng)

9、器即開放式養(yǎng)殖池培養(yǎng)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易放大、成本低、比表面積小、光能利用率低。培養(yǎng)特點(diǎn)是對(duì)生長(zhǎng)參數(shù)難以控制，培養(yǎng)環(huán)境不穩(wěn)定，容易污染，不能實(shí)現(xiàn)無(wú)菌培養(yǎng)，產(chǎn)率較低，二氧化碳利用率低。目前采用這種生物反應(yīng)器的公司主要包括：新西蘭的aquaflow bionomic公司；美國(guó)的aurora biofuels公司、petroalgae公司、petrosun公司；英國(guó)的algaevs公司；墨西哥的biofields公司和以色列的seambiote公司。封閉式光生物反應(yīng)器是用透明材料組建的一類生物反應(yīng)器，除了能采集光能外，其他諸多方面與傳統(tǒng)的微生物發(fā)酵用生物反應(yīng)器相似。封閉式光生物反應(yīng)器培養(yǎng)條件穩(wěn)定、

10、可無(wú)菌操作、容易進(jìn)行高密度培養(yǎng)。封閉式反應(yīng)器有多種形式，如發(fā)酵罐式、管式、平板式和柱狀氣升式等。封閉式光生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、放大較難、成本較高、比表面積大、光能利用率高。培養(yǎng)特點(diǎn)是生長(zhǎng)參數(shù)容易控制，培養(yǎng)環(huán)境非常穩(wěn)定，容易控制污染，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)菌培養(yǎng)，產(chǎn)率較高，二氧化碳利用率較高。目前采用軟管式反應(yīng)器生產(chǎn)海藻的公司主要包括美國(guó)的solix biofuels公司、vertigro process公司、greenfuel technology公司、a2be carbon capture公司和德國(guó)的phytolutions公司；采用罐式反應(yīng)器的主要包括美國(guó)的originoil公司和bionavitas公

11、司；采用管式道式反應(yīng)器的主要包括美國(guó)的greenfuel technology公司、solazyme公司、solena group公司；荷蘭的algaelink nv公司和以色列的algatech公司。目前，無(wú)論是開放式生物反應(yīng)器，還是軟管式、罐式、管道式的封閉反應(yīng)器，其生產(chǎn)海藻用于滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)生物燃料的應(yīng)用均尚未見報(bào)道。全球真正商業(yè)化的光生物反應(yīng)器裝置僅algaelink公司一家，其他公司實(shí)際上都還在小試階段。海藻生產(chǎn)和海藻油提取藻類的厚壁孢子具有堅(jiān)韌的細(xì)胞壁，會(huì)阻礙對(duì)細(xì)胞內(nèi)生物質(zhì)的提取。因此在提取海藻油前，必須對(duì)海藻細(xì)胞進(jìn)行破壁處理。超聲波法或超微加超聲法是目前實(shí)驗(yàn)室對(duì)藻細(xì)胞進(jìn)行破

12、壁的常用方式，且破壁效率高，一般細(xì)胞破壁率都可以達(dá)到95% 98%。在海藻生物柴油工廠采用這類破壁方法存在兩個(gè)主要問題，一是設(shè)備昂貴，二是能耗高。采用機(jī)械破壁法、物理法和酶解法對(duì)螺旋藻進(jìn)行破壁試驗(yàn)證實(shí)，機(jī)構(gòu)法的破壁效果較好且易操作，而研磨法是螺旋藻細(xì)胞的最佳破壁方法，在膠體磨和勻質(zhì)機(jī)上進(jìn)行螺旋藻細(xì)胞的破壁試驗(yàn)效果更理想。采用化學(xué)溶劑萃取油脂的生產(chǎn)工藝廣泛應(yīng)用于油脂加工業(yè)。由于破壁藻液含油量約每立方米1 2 kg，采用化學(xué)溶劑直接對(duì)破壁后藻液萃取海藻沒效率低，因此需對(duì)藻液先進(jìn)行過濾、離心，去除大部分水分后，再進(jìn)行干燥和破碎處理，經(jīng)以正己烷為萃取溶劑的萃取裝置對(duì)破碎后的海藻粉進(jìn)行萃取，即可得到海藻

13、油。采用化學(xué)溶劑萃取海藻油技術(shù)成熟，有成套設(shè)備可供選用。其缺點(diǎn)是對(duì)化學(xué)溶劑進(jìn)行回收需要消耗熱能，提高了成本。超臨界液體萃取技術(shù)是近年化工分離中的一種新型分離技術(shù)。超臨界二氧化碳萃取是采用二氧化碳作溶劑，超臨界狀態(tài)下的二氧化碳流體密度和介電常數(shù)較大，對(duì)物質(zhì)溶解度大，并隨壓力和溫度和變化而急劇變化。因此，不僅對(duì)某些物質(zhì)的溶解度有選擇性，且溶劑和萃取物非常容易分離。超臨界二氧化碳萃取特別適用于脂溶性、高沸點(diǎn)、熱敏性物質(zhì)的提取，且有提取率高且能耗較低，全過程不用有機(jī)溶劑，萃取速度快的特點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)外尚沒有真正用于油脂工業(yè)的成套生產(chǎn)設(shè)備，其原因是，同樣處理能力的裝置，超臨界萃取裝置的投資遠(yuǎn)大于正己烷萃

14、取裝置，且萃取過程也需要消耗熱能。美國(guó)originoil公司采用“量子壓裂技術(shù)”專利對(duì)海藻進(jìn)行破壁和萃取海藻油。其原理是，藻液首先通過具有電磁場(chǎng)的管道，先用低頻率的微波進(jìn)行處理，然后突然調(diào)高微波頻率，在超聲波狀態(tài)下對(duì)細(xì)胞壁破壁，同時(shí)向藻液中注入二氧化碳并調(diào)節(jié)ph值，將海藻油、水和海藻渣進(jìn)行分離。不過該技術(shù)尚處于早期研究階段，originoil公司用其所擁有的專利生產(chǎn)出可商業(yè)化的破壁和萃取裝置尚需時(shí)日。中國(guó)海藻生物燃料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的機(jī)遇我國(guó)海藻基礎(chǔ)研究力量較強(qiáng)，擁有一大批淡水和海水海藻種質(zhì)資源，在海藻大規(guī)模養(yǎng)殖方面走在世界前列。目前，各國(guó)對(duì)海藻制造生物柴油工業(yè)化的研究基本上都處于科研開發(fā)階段，雖然

15、一些研究已進(jìn)入小試階段，但還沒有一個(gè)國(guó)家正式推出工業(yè)化裝置。因此，我國(guó)在海藻能源研究方面與國(guó)際最先進(jìn)的技術(shù)差距不大，國(guó)家現(xiàn)在已把生物能源列入新能源的發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃。把工業(yè)化生產(chǎn)海藻生物柴油作為一項(xiàng)戰(zhàn)略性項(xiàng)目并加以實(shí)施，將有利于我國(guó)海藻能源產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展。目前，全球性的金融危機(jī)已對(duì)世界各國(guó)實(shí)體經(jīng)濟(jì)造成嚴(yán)重影響。在這種情況下，有利于我們與在海藻生物柴油制造領(lǐng)域取得重大進(jìn)展的國(guó)外企圖和研究單位進(jìn)行技術(shù)合作，有利于我們引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)，在此基礎(chǔ)上可以快速發(fā)展我國(guó)的海藻生物柴油產(chǎn)業(yè)。我國(guó)企業(yè)采用自主研發(fā)的工業(yè)化生產(chǎn)海藻的反應(yīng)器裝置，通過對(duì)適宜海藻生長(zhǎng)的環(huán)境條件因素進(jìn)行控制，在技術(shù)上目前已可以達(dá)到海

16、藻含油率40%，日產(chǎn)量每立方米1 1.4 kg。隨著對(duì)海藻生物柴油研究工作的推進(jìn)，我國(guó)大規(guī)模生產(chǎn)海藻并制造海藻生物柴油的技術(shù)近幾年內(nèi)將取得重大突破，當(dāng)海藻含油率達(dá)到60%，日產(chǎn)量平均達(dá)到每立方米3kg以上時(shí)，海藻生物柴油的生產(chǎn)接近石油柴油的批發(fā)價(jià)，海藻生物柴油產(chǎn)業(yè)將成為一個(gè)新興的替代能源產(chǎn)業(yè)。結(jié)語(yǔ)石油是不可再生能源，利用海藻和二氧化碳生產(chǎn)生物柴油，是解決人類對(duì)能源不斷增長(zhǎng)的需要和對(duì)大規(guī)模二氧化碳減排具有戰(zhàn)略意義的一項(xiàng)研究。除了光生物反應(yīng)器系統(tǒng)以外，工業(yè)化生產(chǎn)海藻生物柴油的所有技術(shù)，包括二氧化碳制取、生物柴油制造、甘油提純、藻渣干燥裝置、廢水處理等，國(guó)內(nèi)外均有先進(jìn)的成熟技術(shù)和成套設(shè)備可供選用，而

17、光生物反應(yīng)器系統(tǒng)的核心技術(shù)在現(xiàn)有條件下也可以得到解決。因此，我們應(yīng)抓住機(jī)遇，通過國(guó)際合作和引進(jìn)技術(shù)，組織實(shí)施工業(yè)化生產(chǎn)海藻生物柴油的小試或中試工業(yè)裝置的研究開發(fā)，從而達(dá)到快速建立我國(guó)海藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)。將領(lǐng)先未來(lái)海藻生物柴油產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域一大步年產(chǎn)3千噸海藻生物柴油中試廠項(xiàng)目推薦（副產(chǎn)品：3百噸燃料油、2.5千噸飼料和減排2.1萬(wàn)噸co2） 一、項(xiàng)目的重要性隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，全世界范圍內(nèi)能源消耗量日益增加，而傳統(tǒng)能源的資源十分有限。研究表明：海藻生長(zhǎng)極為迅速，24小時(shí)內(nèi)生物質(zhì)普遍可增加1倍，3.5小時(shí)就可以達(dá)到對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，在很短的時(shí)間內(nèi)可以收獲多次。很多海藻含油量都在2050，某些海藻(干

18、物質(zhì)量)的含油量甚至可以達(dá)到7780，用海藻生產(chǎn)生物柴油可超過油料作物30倍以上。海藻不但油脂含量高，直接從海藻提取得到的油脂成分與植物油相似，可以作為生物柴油替代石油直接應(yīng)用于工業(yè)；利用co2作為海藻生長(zhǎng)的主要原料，可以大量消耗工廠鍋爐廢氣中的co2；海藻生產(chǎn)生物柴油后的剩余物富含脂肪和蛋白質(zhì)，可作為動(dòng)物飼料。海藻生物柴油作為一種替代能源，一方面可解決傳統(tǒng)能源不足的問題，另一方面又可解決環(huán)境壓力問題。海藻不但油脂含量高，直接從海藻提取得到的油脂成分與植物油相似，而且海藻具有生長(zhǎng)周期短、不受氣候限制，易于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。因此，開發(fā)海藻生物柴油技術(shù)是解決能源危機(jī)及環(huán)境污染的最佳選擇之一。小

19、規(guī)模生產(chǎn)試驗(yàn)的研究結(jié)果已證實(shí)，利用海藻生產(chǎn)生物柴油在技術(shù)上是完全可行的。因此，利用工業(yè)化海藻生產(chǎn)裝置，通過對(duì)海藻的高密度培養(yǎng)，獲得大規(guī)模生產(chǎn)生物柴油所需要的海藻原料，是各國(guó)科學(xué)家公認(rèn)解決能源替代的重要方案。海藻生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)過程主要包括四個(gè)步驟：海藻大規(guī)模培養(yǎng)，海藻油提取，生物柴油制造，副產(chǎn)品加工處理。其中，最關(guān)鍵的步驟就是海藻的大規(guī)模培養(yǎng)。多個(gè)國(guó)家在開發(fā)和研制新型高效光生物反應(yīng)器以及在海藻高密度培養(yǎng)方面的應(yīng)用研究都取得了突破性的進(jìn)展，采用工業(yè)生物技術(shù)對(duì)海藻進(jìn)行物質(zhì)轉(zhuǎn)化，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)海藻生物柴油已成為可能。海藻生物柴油是清潔的可再生能源，是優(yōu)質(zhì)的石油能源替代品，大力發(fā)展海藻生物柴油對(duì)經(jīng)濟(jì)可

20、持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)能源替代，舒緩環(huán)境壓力，控制大氣污染具有極為重要的戰(zhàn)略意義。二、項(xiàng)目市場(chǎng)前景我國(guó)石油資源量1000億噸，占世界的2.3，剩余可采儲(chǔ)量32.7億噸，可開采年限為20年；天然氣地質(zhì)資源量估計(jì)超過38萬(wàn)億立方米，預(yù)計(jì)可采儲(chǔ)量13萬(wàn)億立方米，剩余可采儲(chǔ)量15000億立方米，可采年限為50年。國(guó)內(nèi)的石油資源無(wú)論是在規(guī)模上還是在可持續(xù)供給上，均無(wú)法保證全部國(guó)內(nèi)能源需求，已經(jīng)進(jìn)入石油資源相對(duì)短缺的時(shí)期。我國(guó)由于人口眾多，石油、天然氣能源資源的人均占有量只相當(dāng)于世界平均水平的一半，是一個(gè)能源資源相對(duì)貧乏的國(guó)家。隨著經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)，燃油供需矛盾的日趨突出，目前我國(guó)每年柴油消費(fèi)量約為60007000萬(wàn)

21、噸。這個(gè)數(shù)字在未來(lái)幾年還會(huì)增長(zhǎng)，預(yù)計(jì)到2010年，我國(guó)每年柴油的需求量將突破l億噸。由于我國(guó)的柴油產(chǎn)量低，需要通過進(jìn)口以滿足柴油的消耗量。發(fā)展穩(wěn)定、持久、經(jīng)濟(jì)、便捷和清潔的替代燃料，已經(jīng)成為確保國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家能源安全的重中之重。為保證我國(guó)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展，除石油基燃料外，迫切需要尋求穩(wěn)定、持久、經(jīng)濟(jì)、方便、潔凈的替代能源，補(bǔ)充或部分替代石油燃料，以滿足快速增長(zhǎng)的石油需求，發(fā)展生產(chǎn)海藻生物柴油，是緩解柴油供應(yīng)緊張形勢(shì)的有效途徑，是我國(guó)解決原油緊缺的關(guān)鍵措施之一，對(duì)我國(guó)發(fā)展替代能源有著很現(xiàn)實(shí)的意義。近年頻發(fā)的自然災(zāi)害與全球氣候變暖密切相關(guān), 如不加以控制將嚴(yán)重威脅人類的生存和發(fā)展。全球氣候變

22、暖已成為各國(guó)政府、學(xué)術(shù)界以及企業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)之一。12月19日閉幕的哥本哈根會(huì)議，達(dá)成的哥本哈根協(xié)議維護(hù)了聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約及其京都議定書確立的“共同但有區(qū)別的責(zé)任”原則，就發(fā)達(dá)國(guó)家實(shí)行強(qiáng)制減排和發(fā)展中國(guó)家采取自主減緩行動(dòng)作出了安排，并就全球長(zhǎng)期目標(biāo)、資金和技術(shù)支持、透明度等焦點(diǎn)問題達(dá)成廣泛共識(shí)，對(duì)各國(guó)承擔(dān)溫室氣體特別是co2 減排的義務(wù)進(jìn)行了明確規(guī)定。海藻具有光合速率高、繁殖快、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、處理效率高、可調(diào)控以及易與其他工程技術(shù)集成等優(yōu)點(diǎn)，且可獲得高效、立體、高密度的培養(yǎng)技術(shù)。另外，每生產(chǎn)1噸海藻生物柴油需要消耗7噸的co2，因此，發(fā)展海藻生物柴油技術(shù)，更具環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、徹底、符合自然界

23、循環(huán)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為人類解決能源、環(huán)境問題提供了一條全新而有效的生產(chǎn)模式。在中試廠試驗(yàn)成功后，再建設(shè)10萬(wàn)噸和更大規(guī)模的生物柴油工廠，海藻生物柴油作為新型的可再生能源，不存在市場(chǎng)銷售問題，同時(shí)在生產(chǎn)中可以大規(guī)模減少co2排放量，有利于空氣環(huán)境的改善。三、項(xiàng)目技術(shù)簡(jiǎn)介近年來(lái)，培養(yǎng)海藻的光生物反應(yīng)器在應(yīng)用和控制技術(shù)上有越來(lái)越多的突破，2006年全球研發(fā)海藻生物燃料的企業(yè)大約有4家，到2008年已超過50家，我國(guó)目前從事海藻生物柴油研發(fā)的企業(yè)已有5家。獲得富含脂質(zhì)的海藻，所提取的海藻油能夠滿足生物柴油廠生產(chǎn)規(guī)模的需要，是生產(chǎn)海藻生物柴油的核心問題，光生物反應(yīng)器已成為高效、快速、大量培養(yǎng)海藻的關(guān)鍵設(shè)備。

24、在工業(yè)級(jí)實(shí)驗(yàn)室使用的各種封閉式反應(yīng)器，已證明比開放式反應(yīng)器具有更好的培養(yǎng)和控制條件，封閉式反應(yīng)器培養(yǎng)海藻可以使藻細(xì)胞的密度提高612倍, 總體積相對(duì)減少, 分離成本大大降低, 各種生長(zhǎng)參數(shù)及工藝可以采用自動(dòng)化、集約化控制和管理, 提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量, 可避免受其它生物和非生物物質(zhì)的污染。影響反應(yīng)器生產(chǎn)效率最基本的因素是：營(yíng)養(yǎng)液，co2、光合作用、ph值、水和適當(dāng)?shù)目刂茰囟取Ｗ鳛楣I(yè)應(yīng)用的系統(tǒng)，還必須滿足在室外條件下的連續(xù)生產(chǎn)和便于維護(hù)管理，主要包括：能夠解決反應(yīng)器內(nèi)、外壁的清潔和散熱；co2利用率高、受溶解氧抑制性??；反應(yīng)器光能效率高，反應(yīng)器單位容積占用土地面積小；控制和在線檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單

25、，能夠避免檢測(cè)元件受海藻附壁影響；反應(yīng)器材料具有良好的戶外耐久性；便于生產(chǎn)人員對(duì)反應(yīng)器檢查和維護(hù)管理；小試階段選用的反應(yīng)器可以直接用于中試和工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。技術(shù)持有人對(duì)國(guó)內(nèi)外用海藻生產(chǎn)生物柴油，在應(yīng)用新型高效光生物反應(yīng)器及海藻高密度培養(yǎng)研究方面所取得的進(jìn)展進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，在國(guó)內(nèi)核心刊物上發(fā)表有關(guān)生物柴油研究文章8篇，對(duì)國(guó)際上研制海藻生物柴油公司最具代表性的各類型光生物反應(yīng)器原理進(jìn)行了分析比較。針對(duì)用光生物反應(yīng)器培養(yǎng)海藻，在實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的研究過程中，存在既要提高海藻細(xì)胞體內(nèi)蛋白質(zhì)和碳水化合物含量，又要提高細(xì)胞體內(nèi)脂質(zhì)含量，與海藻生物特性互為矛盾的問題。提出了兩步法光生物反應(yīng)器海藻生長(zhǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（已

26、申請(qǐng)國(guó)家專利），不但解決了光生物反應(yīng)器中海藻生長(zhǎng)和富集脂質(zhì)的兩個(gè)矛盾，而且解決了反應(yīng)器用于工業(yè)化生產(chǎn)普遍存在的技術(shù)問題。在工業(yè)設(shè)計(jì)上采用兩步法設(shè)計(jì)光生物反應(yīng)器系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)海藻工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn)。三、項(xiàng)目的可行性在海藻生物柴油工廠整個(gè)生產(chǎn)工藝流程中，除光生物反應(yīng)器海藻生長(zhǎng)和藻油萃取系統(tǒng)外，其它的生產(chǎn)單元均已是成熟技術(shù)。因此，利用封閉式反應(yīng)器進(jìn)行工業(yè)化的連續(xù)生產(chǎn)獲得大量富含脂質(zhì)的海藻，從收獲的海藻提取的海藻油能夠滿足生物柴油廠生產(chǎn)規(guī)模的需要，是生產(chǎn)海藻生物柴油的核心問題。技術(shù)持有人申請(qǐng)專利的反應(yīng)器系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)外其它反應(yīng)器系統(tǒng)比較，設(shè)計(jì)更為科學(xué)、合理，在性能和功能上優(yōu)于國(guó)內(nèi)外各種反應(yīng)器，并且反應(yīng)器

27、系統(tǒng)已經(jīng)過間接應(yīng)用得到驗(yàn)證，并且適用于任何規(guī)模的生物柴油廠，可以直接上中試。本項(xiàng)目已完成可行性報(bào)告，包括：1、從電廠煙道尾氣回收co2、培養(yǎng)海藻、海藻收集、海藻油萃取、生物柴油制造，以及甘油和藻渣副產(chǎn)品加工，一個(gè)完整的海藻生物柴油中試廠的全部設(shè)計(jì)方案。2、中試廠所有關(guān)鍵設(shè)備和裝置的解決方案。3、海藻培養(yǎng)技術(shù)的解決方案；4、中試廠項(xiàng)目的實(shí)施計(jì)劃等。采用技術(shù)持有人的“兩步法光生物反應(yīng)器海藻生長(zhǎng)系統(tǒng)裝置”可以滿足起步試驗(yàn)基礎(chǔ)指標(biāo)：日產(chǎn)海藻干物質(zhì)量1 kg/m3/day，含油率40（已是國(guó)際上目前最高指標(biāo)）,可生產(chǎn)生物柴油1千噸，中試廠起點(diǎn)高。通過實(shí)施“中試廠試驗(yàn)工作計(jì)劃”，預(yù)計(jì)可以在中試工廠項(xiàng)目實(shí)施

28、方案的進(jìn)度計(jì)劃時(shí)間內(nèi)，達(dá)到中試廠預(yù)期的設(shè)計(jì)產(chǎn)量指標(biāo)：反應(yīng)器每天收獲次數(shù)：1次，每立方米藻液平均日產(chǎn)干物質(zhì)量2kg以上；含油率60以上，年產(chǎn)3千噸生物柴油的設(shè)計(jì)目標(biāo)。設(shè)計(jì)單位通過對(duì)國(guó)內(nèi)外幾個(gè)主要的海藻生物柴油研發(fā)廠家的技術(shù)考察，以及對(duì)配套廠家進(jìn)行技術(shù)考察后，對(duì)“年產(chǎn)3千噸海藻生物柴油中試廠設(shè)計(jì)總體方案”只需要進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化、補(bǔ)充和完善，即基本具備對(duì)中試廠的設(shè)計(jì)條件。通過對(duì)“中試廠設(shè)備研發(fā)內(nèi)容及方案” 的實(shí)施，可以基本上解決中試廠所有配套設(shè)備、裝置和系統(tǒng)的問題。通過中試廠項(xiàng)目的實(shí)施，此中試廠可能將成為全球第一個(gè)從co2制取到生物柴油制造，具有完整生產(chǎn)過程的海藻生物柴油工廠。四、項(xiàng)目投資風(fēng)險(xiǎn)利用海

29、藻生產(chǎn)生物柴油的可行性已被證實(shí)，本項(xiàng)目涉及的所有技術(shù)，均為在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有成熟技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新，所用各種裝置均可在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。在現(xiàn)有技術(shù)條件下投資海藻生物柴油項(xiàng)目，主要風(fēng)險(xiǎn)有三個(gè)方面： 1、能否達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)產(chǎn)量指標(biāo)，是本項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵任何類型的反應(yīng)器只要能夠解決內(nèi)壁清洗問題，能夠?qū)Ｔ迳L(zhǎng)所需要的各種生長(zhǎng)參數(shù)進(jìn)行控制，反應(yīng)器就可用于海藻的培養(yǎng)，不同反應(yīng)器的區(qū)別僅在于培養(yǎng)海藻的生產(chǎn)效率不同。用已申請(qǐng)專利的反應(yīng)器，采用和國(guó)外用反應(yīng)器培養(yǎng)海藻技術(shù)水平最高公司相同的藻種和培養(yǎng)參數(shù)條件，用反應(yīng)器培養(yǎng)海藻的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)很低。但是，要提高反應(yīng)器單位容積海藻產(chǎn)量和含油率，技術(shù)人員必須解決和掌

30、握海藻培養(yǎng)技術(shù)。投資本項(xiàng)目，由于投資公司沒有海藻培養(yǎng)技術(shù)的前期研究基礎(chǔ)，新招聘的技術(shù)人員要在短期內(nèi)掌握反應(yīng)器的海藻培養(yǎng)技術(shù)，存在一定的技術(shù)難度。招聘合適的技術(shù)研發(fā)人員，通過到國(guó)外公司培訓(xùn)（有可行的培訓(xùn)方案）和與國(guó)內(nèi)科研單位大協(xié)作的研究方式，科學(xué)組織攻關(guān)，培養(yǎng)海藻的技術(shù)問題是完全可以解決的。 2、能否大幅度提高反應(yīng)器單位容積海藻產(chǎn)量和含油率，是產(chǎn)品能否進(jìn)入市場(chǎng)的關(guān)鍵由于采用生產(chǎn)海藻的反應(yīng)器系統(tǒng)投資大，如不能在國(guó)際上用反應(yīng)器培養(yǎng)海藻獲得海藻產(chǎn)量1gl，含油率40的平均水平的基礎(chǔ)上，達(dá)到每天收獲兩次，海藻產(chǎn)量為2gl3gl，含油率6070的試驗(yàn)結(jié)果，即便不考慮co2成本，海藻生物柴油的成本仍高于石化

31、柴油市場(chǎng)價(jià)格難于進(jìn)入市場(chǎng)。目前，國(guó)際上研發(fā)海藻生物柴油的公司，用反應(yīng)器培養(yǎng)海藻的平均產(chǎn)量約1g1.5g/l（干物質(zhì)重量），含油率4050。但在實(shí)驗(yàn)室，采用不同的反應(yīng)器進(jìn)行高密度海藻培養(yǎng)，已得到海藻生物質(zhì)干重在2g6.51g/l；高密度極限培養(yǎng)，得到海藻生物質(zhì)干重在22g83g/l的試驗(yàn)結(jié)果。因此，用反應(yīng)器培養(yǎng)海藻，海藻的產(chǎn)量有很大的增長(zhǎng)潛力。通過對(duì)海藻的遺傳和基因工程研究，培養(yǎng)出能提高光合效率；生長(zhǎng)率快；含油量高；混種力強(qiáng)，抗逆變異，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的藻種。發(fā)展海藻收集、破壁和萃取海藻油的新技術(shù)，降低生產(chǎn)能耗，是在技術(shù)上是完全可以實(shí)現(xiàn)的。本項(xiàng)目雖然在技術(shù)路線上可行，所以技術(shù)均有解決方案，由于全球沒

32、有一家公司進(jìn)行了從co2回收到海藻生物柴油制造全過程的研究試驗(yàn)，沒有可借鑒的技術(shù)資料和數(shù)據(jù)，所以在中試廠的試驗(yàn)過程中仍會(huì)存在不可見的一些技術(shù)問題，存在在預(yù)期的時(shí)間內(nèi)，雖然達(dá)到中試廠的設(shè)計(jì)產(chǎn)量，但是達(dá)不到能滿足市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力所預(yù)期海藻產(chǎn)量的問題，研發(fā)時(shí)間可能增長(zhǎng)。 3、能否獲得國(guó)家政策支持，是海藻生物柴油產(chǎn)業(yè)能否建立的關(guān)鍵影響海藻生物柴油市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力最主要的因素是co2的成本，我國(guó)從工業(yè)廢氣捕集co2的技術(shù)已非常成熟，co2捕集技術(shù)水平和能耗與國(guó)際水平相近。在co2的捕集技術(shù)沒有重大突破之前，對(duì)co2的富液進(jìn)行加熱，再生回收化學(xué)溶劑所用的蒸汽市場(chǎng)價(jià)格決定了co2的回收成本較高，因此生物柴油成本會(huì)高于石

33、化柴油市場(chǎng)價(jià)格，沒有國(guó)家政策支持，海藻生物柴油無(wú)法進(jìn)入市場(chǎng)?？稍偕男履茉?，是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，本項(xiàng)目符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策，完全可能獲得國(guó)家大力支持。中試廠包括海藻生長(zhǎng)系統(tǒng)在內(nèi)的所有生產(chǎn)工藝和技術(shù)，全部是在已有成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的創(chuàng)新和二次開發(fā)，技術(shù)難度小，目前，國(guó)內(nèi)完全具備中試廠設(shè)計(jì)和建廠條件。由于工業(yè)化大規(guī)模培養(yǎng)海藻，全球沒有先例，在項(xiàng)目實(shí)施的過程中必定會(huì)存在許多現(xiàn)在不可預(yù)知的問題，因此，還是存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，但是技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較低，投資風(fēng)險(xiǎn)不大。五、項(xiàng)目投資資金中試廠總投資（估算）6.00億，由于中試廠的設(shè)計(jì)無(wú)先例可參考，海藻生產(chǎn)和藻油制造系統(tǒng)所涉及到的所有裝置和設(shè)備，都需要新研制或?qū)揪?/p>

34、備設(shè)計(jì)要求的裝置和設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造。設(shè)計(jì)海藻生產(chǎn)和藻油制造系統(tǒng)需要的所有依據(jù)和設(shè)計(jì)參數(shù)，需要通過實(shí)施中試廠試驗(yàn)計(jì)劃后才能獲得。因此，總投資（估算）存在2030誤差的可能性。為確保風(fēng)險(xiǎn)的可控性，也可先只進(jìn)行幾個(gè)系統(tǒng)單元的試驗(yàn)和驗(yàn)證，最大風(fēng)險(xiǎn)不超過3千萬(wàn)元。六、可以利用的國(guó)家政策 1、中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)法 ； 2、中華人民共和國(guó)可再生能源法； 3、中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法； 4、財(cái)政部可再生能源發(fā)展專項(xiàng)資金管理暫行辦法； 5、國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知； 6、國(guó)務(wù)院促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策； 7、國(guó)務(wù)院可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃 8、國(guó)家科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃技術(shù)研究推廣中心

35、暫行管理辦法； 9、財(cái)政部關(guān)生物能源和生物化工原料基地補(bǔ)助資金管理暫行辦法； 10、國(guó)家三部委鼓勵(lì)進(jìn)口技術(shù)和產(chǎn)品目錄（2009年版）； 11、地方政府的促進(jìn)科技轉(zhuǎn)化等法規(guī)等。在鼓勵(lì)進(jìn)口技術(shù)和產(chǎn)品目錄中，有關(guān)鼓勵(lì)引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)有以下三項(xiàng)技術(shù)與本項(xiàng)目有關(guān)：序號(hào) 技術(shù)名稱 a138 可再生能源、氫能等新能源領(lǐng)域關(guān)鍵設(shè)備的設(shè)計(jì)制造技術(shù) a142 二氧化碳用于三次采油以及開采煤層氣和回注技術(shù) a175 綠藻轉(zhuǎn)化二氧化碳工藝和裝備技術(shù) 本項(xiàng)目如獲得成功，可以解決我國(guó)可再生能源和co2減排，兩個(gè)具有戰(zhàn)略意義的重大問題。從項(xiàng)目的重要性講又是全球第一個(gè)中試廠，項(xiàng)目如獲得成功，對(duì)國(guó)家解決co2排放和能源問題都有非

36、常重要的意義。因此，完全可以獲得國(guó)家對(duì)項(xiàng)目的支持，獲得必要的優(yōu)惠政策扶持。按國(guó)家對(duì)科技項(xiàng)目支持的慣例，項(xiàng)目公司完全可以爭(zhēng)取到一定數(shù)額的項(xiàng)目配套資金。配套資金是以總投資為基數(shù)，利用國(guó)家相關(guān)政策，預(yù)計(jì)能爭(zhēng)取到5060的項(xiàng)目配套資金，投資公司對(duì)中試廠的實(shí)際投資大約為13億左右。結(jié)論利用海藻生產(chǎn)生物柴油，是未來(lái)的替代能源的發(fā)展方向，如能實(shí)現(xiàn)海藻生物柴油工業(yè)化的生產(chǎn)，將是非常有意義的項(xiàng)目。本項(xiàng)目如獲得成功，會(huì)給投資公司帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益是不言而喻的。由于該項(xiàng)目在國(guó)際上尚處于研發(fā)和小試階段，雖然本項(xiàng)目理論上已經(jīng)解決了所有問題，但還需要經(jīng)過中試工廠的中試，才能為建設(shè)23萬(wàn)噸的示范廠提供設(shè)計(jì)依據(jù)。本

37、項(xiàng)目所有生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝流程和關(guān)鍵設(shè)備，均有可行的解決方案（請(qǐng)?jiān)斠娍尚行詧?bào)告），投資本項(xiàng)目所承擔(dān)投資最大的風(fēng)險(xiǎn)為3千萬(wàn)，如項(xiàng)目獲得成功，其投資回報(bào)率巨大。如需進(jìn)一步了解項(xiàng)目情況，可提供可行性報(bào)告。聯(lián)系電話郵箱：gzhdlyp 專利技術(shù)持有人 劉生 2010-01-22飛機(jī)燃油大致有三種：航空汽油、航空煤油、航空柴油。民用客機(jī)絕大多數(shù)使用航空煤油，因?yàn)榇笮涂蜋C(jī)能在1萬(wàn)米之上高空飛行，其發(fā)動(dòng)機(jī)必須適應(yīng)高空缺氧，氣溫、氣壓較低的惡劣環(huán)境；而航空煤油有較好的低溫性、安定性、蒸發(fā)性、潤(rùn)滑性以及無(wú)腐蝕性，不易起靜電和著火危險(xiǎn)性小等特點(diǎn)。與此同時(shí)，作為一種傳統(tǒng)的化石燃料，航空煤油又被

38、看作是航空業(yè)碳排放的罪魁禍?zhǔn)?。英?guó)獨(dú)立報(bào)報(bào)道說，航空運(yùn)輸現(xiàn)在向大氣層排放的二氧化碳量比早前預(yù)計(jì)要高出20%。據(jù)預(yù)測(cè)，到2025年，該行業(yè)的年碳排放量將達(dá)15億到20億噸。此外，根據(jù)國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（iata）和platts公司發(fā)布的全球航油價(jià)格計(jì)算， 2008年1月至8月航油的平均價(jià)格為142.2美元/桶，相較2007年航油支出的1360億美元，全球航空公司在2008年約增加910億美元的航油成本投入，達(dá)到2270億美元。盡管全球油價(jià)自2008年第三季度起大幅下挫，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，為減少油料依賴、降低成本和實(shí)現(xiàn)航空減排，尋找可大規(guī)模應(yīng)用于商業(yè)開發(fā)的生物燃料已成為全球航空業(yè)的當(dāng)務(wù)之急，也使得包括飛機(jī)

39、制造商、航空公司、發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商在內(nèi)的航空產(chǎn)業(yè)鏈上的成員們以及能源和學(xué)術(shù)界領(lǐng)導(dǎo)者通力合作，以努力開發(fā)民用飛機(jī)可使用的可持續(xù)生物燃料，實(shí)現(xiàn)更綠色的飛行。使用糧食作物作為生產(chǎn)原料的生物燃料被稱為第一代生物燃料。盡管第一代生物燃料迄今為止不過經(jīng)歷了區(qū)區(qū)幾年的發(fā)展，并只在很少的幾個(gè)國(guó)家實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn)，但是它的局限性很快就顯現(xiàn)出來(lái)：占用耕地太多而且威脅糧食供應(yīng)。目前世界各國(guó)都在著力研發(fā)第二代生物燃料，與第一代相比，第二代生物燃料的生產(chǎn)原料不會(huì)擠占食物資源或水資源所用的耕地，也不會(huì)引起森林采伐的行為。在第二代生物燃料的研發(fā)上，科學(xué)家們主要鎖定了三大類植物：草、樹和海藻。草和樹生長(zhǎng)在陸地上，但需要復(fù)雜的處理

40、程序。海藻生長(zhǎng)在水里，培育起來(lái)比較復(fù)雜，但可生產(chǎn)高品質(zhì)油，可被輕易轉(zhuǎn)化成生物柴油。這三類植物也不例外成了航空運(yùn)輸業(yè)尋找替代傳統(tǒng)航空燃油出路的新希望。第二代生物燃料的三次成功試飛料測(cè)試飛行。2009年1月7日，美國(guó)大陸航空公司成功試飛了北美第一架采用可持續(xù)生物燃料作為動(dòng)力源的商用飛機(jī)。2009年1月30日，日本航空公司（jal）成為首家應(yīng)用主要由能源作物亞麻薺提煉的可持續(xù)性生物燃料進(jìn)行示范飛行的航空公司。一個(gè)月之內(nèi)完成三次生物燃料試飛，充分展示了航空業(yè)在立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，減低碳排放方面的決心和行動(dòng)，也讓使用生物燃料的飛機(jī)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)變得不再遙遠(yuǎn)。新西蘭航空公司試飛的波音747-400飛機(jī)裝備羅爾斯羅伊斯

41、rb211發(fā)動(dòng)機(jī)，由麻風(fēng)樹及jet a1燃油各占50%的混合生物燃料為其中一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。新西蘭航空為試飛挑選和精煉的麻風(fēng)樹原油產(chǎn)自非洲東南部（馬拉維、莫桑比克和坦桑尼亞）及印度。 麻風(fēng)樹土生土長(zhǎng)在中美洲，是一種高約3米的植物，在熱帶和亞熱帶具有良好適應(yīng)性，樹中包含的不可食用的油脂可用于生產(chǎn)燃料，每顆種子可產(chǎn)出30%至40%的油份。從拉丁美洲、非洲到亞洲，對(duì)于這些最為貧窮和擁有大量炎熱、干旱土地的地區(qū)來(lái)說，麻風(fēng)樹似乎是一個(gè)特別的恩惠。麻風(fēng)樹從大氣中吸收的二氧化碳可能超過其所釋放的二氧化碳，不僅如此，這種奇跡般的樹種也可以穩(wěn)定和恢復(fù)已經(jīng)退化的土壤。正因?yàn)檫@個(gè)原因，在2007年，科學(xué)美國(guó)人（s

42、cientific american）雜志將麻風(fēng)樹稱為“灌木中的綠色黃金”，認(rèn)為這種植物“似乎提供了生物燃料的所有益處，而且沒有什么缺點(diǎn)”。新西蘭航空日前披露的生物燃料測(cè)試飛行結(jié)果顯示：按照50:50比例混合而成的麻風(fēng)籽油燃料和標(biāo)準(zhǔn)噴氣式燃料在b747上節(jié)省了1.2%的燃油，并減少了60%-75%的二氧化碳排放量。美國(guó)大陸航空公司試飛的波音737-800飛機(jī)采用了包含海藻與麻風(fēng)樹提取物的混合生物燃料，海藻油由sapphire能源公司提供，而麻風(fēng)樹油則由terrasol公司提供。這是第一次采用包含部分藻類提取物的燃料提供動(dòng)力的商用飛機(jī)飛行。相比于麻風(fēng)樹來(lái)說，海藻似乎是一種更為物美價(jià)廉的替代品。它

43、沒有糧食作物原料的任何缺點(diǎn)，無(wú)需土地，無(wú)需淡水，只要陽(yáng)光充足，在鹽水中就能生長(zhǎng)。不僅如此，海藻還能大量吸收碳。因此，從理論上講，以海藻為原料可謂一舉兩得，既能生產(chǎn)可再生的生物燃料，還可以吸食化石燃料植物所釋放的碳。日本航空公司試飛的波音747-300飛機(jī)則是首次在普惠發(fā)動(dòng)機(jī)上測(cè)試三種第二代生物燃料混合而成的燃油，其成分分別是亞麻薺油（84%）、麻風(fēng)樹油（低于16%）以及海藻（低于1%）。日本航空公司使用的亞麻薺又被稱作“快樂的黃金”或假亞麻，含油量高并且能夠與小麥和其它谷物交替種植，因此是可持續(xù)生物燃料的良好來(lái)源。它主要生長(zhǎng)在氣候比較溫和的地區(qū)，如美國(guó)和加拿大的北部平原。亞麻薺最早來(lái)自北歐和中

44、亞，目前在馬來(lái)西亞、韓國(guó)、烏克蘭和拉脫維亞也有試驗(yàn)田。總體來(lái)說，民用飛機(jī)使用生物燃料最根本的益處在于生物燃料能在整個(gè)生命周期內(nèi)減少溫室氣體排放，民用航空業(yè)和現(xiàn)役飛機(jī)的環(huán)保性能將因此得到改善。同時(shí)，作為石油類燃料快捷的替代品，生物燃料不僅可再生，具有可持續(xù)性，而且無(wú)需對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行任何改裝。多方攜手合作，開啟民航綠色飛行新紀(jì)元除了航空公司的不懈努力外，波音和霍尼韋爾旗下的精煉技術(shù)開發(fā)商美國(guó)環(huán)球油品公司（uop）為這三次試飛的生物燃料的開發(fā)立下了汗馬功勞。2008年9月，波音、uop與多家航空公司成立了一個(gè)聯(lián)合工作組，目的是開發(fā)新的可持續(xù)性航空燃料和促進(jìn)其商業(yè)化生產(chǎn)，從而減少溫室氣體的排放，同時(shí)降低

45、民航業(yè)受油價(jià)波動(dòng)的影響和對(duì)化石燃料的依賴。聯(lián)合工作組宣布的兩項(xiàng)最初實(shí)施的可持續(xù)性研究項(xiàng)目正是針對(duì)麻風(fēng)樹和藻類的。憑借波音提供的資金，耶魯大學(xué)林業(yè)與環(huán)境研究學(xué)院的副教授羅布拜里斯（rob bailis）進(jìn)行了首次針對(duì)麻風(fēng)樹的、全面的同行評(píng)審可持續(xù)性評(píng)估。這次評(píng)估研究了發(fā)展中國(guó)家使用的生物燃料的二氧化碳排放效應(yīng)，以及相關(guān)社會(huì)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，如對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響等。同樣，自然資源保護(hù)委員會(huì)對(duì)藻類進(jìn)行了全面的評(píng)估，確保其符合工作組設(shè)立的嚴(yán)格的可持續(xù)性標(biāo)準(zhǔn)。這兩種植物都被選入了可再生生物質(zhì)燃料系列解決方案。支持可持續(xù)性燃料計(jì)劃的航空公司包括法國(guó)航空、新西蘭航空、全日空、盧森堡cargolux貨航、海灣航空、日本

46、航空、荷蘭皇家航空、北歐航空和維珍大西洋航空。這些航空公司的燃油消耗量占全球民用飛機(jī)總油耗的15。長(zhǎng)期以來(lái)，民航業(yè)一直受國(guó)際油價(jià)制約，經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)波動(dòng)較大，如果能開發(fā)一種性能好、價(jià)格低、安全性又達(dá)標(biāo)的新型生物燃料，無(wú)疑將開啟世界民航綠色發(fā)展的新紀(jì)元。希望航空界、能源界、學(xué)術(shù)界的攜手合作，能讓我們?cè)缛湛吹竭@一天的來(lái)臨！2008年12月30日，新西蘭航空在新西蘭奧克蘭圓滿完成了全球首次第二代可持續(xù)生物燃料測(cè)試飛行。2009年1月7日，美國(guó)大陸航空公司成功試飛了北美第一架采用可持續(xù)生物燃料作為動(dòng)力源的商用飛機(jī)。2009年1月30日，日本航空公司（jal）成為首家應(yīng)用主要由能源作物亞麻薺提煉的可持續(xù)性生物燃料進(jìn)行示范飛行的航空公司。一個(gè)月之內(nèi)完成三次生物燃料試飛，充分展示了航空業(yè)在立足長(zhǎng)遠(yuǎn)，減低碳排放方面的決心和行動(dòng)，也讓使用生物燃料的飛機(jī)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)變得不再遙遠(yuǎn)。新西蘭航空公司試飛的波音747-400飛機(jī)裝備羅爾斯羅伊斯rb211發(fā)動(dòng)機(jī)，由麻風(fēng)樹及jet a1燃油各占50%的混合生物燃料為其中一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。新西蘭航空為試飛挑選和精煉的麻風(fēng)樹原油產(chǎn)自非洲東南部（馬拉維、莫桑比克和坦桑尼亞）及印度。 麻風(fēng)樹土生土長(zhǎng)在