化工
美國(guó)弗若斯特沙利文公司最新發(fā)表的研究報(bào)告認(rèn)為，隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，石油等化石能源大量消耗、日益匱乏。由藻類制成的綠色可再生燃料因與原油的化學(xué)成分相似，被認(rèn)為是很好的替代燃料。品種繁多、不需新建昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施、滿足軍事和航空領(lǐng)域的技術(shù)規(guī)范、原料生長(zhǎng)環(huán)境多樣化、可減少溫室氣體的排放，都將成為藻類生物燃料市場(chǎng)的推動(dòng)因素。
迅速商業(yè)化是關(guān)鍵
弗若斯特沙利文指出，預(yù)計(jì)在未來(lái)20年中，世界可再生燃料需求量的增長(zhǎng)率將達(dá)60%，這將對(duì)藻類生物燃料市場(chǎng)起到極大地推動(dòng)作用。對(duì)藻類燃料市場(chǎng)而言，大幅削減成本以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)和減少潛在的碳排放量是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，開發(fā)新技術(shù)、與大公司合作、迅速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化是藻類生物燃料公司成功的關(guān)鍵。
藻類生物燃料市場(chǎng)主要由北美和歐洲公司主導(dǎo)，同時(shí)印度、以色列和中國(guó)的一些企業(yè)也在不斷擴(kuò)展業(yè)務(wù)。總部位于舊金山的Solazyme公司獨(dú)特的暗發(fā)酵技術(shù)，可以大規(guī)模地將藻類快速有效地轉(zhuǎn)化為生物然料，今年該公司有望為美國(guó)海軍提供超過(guò)2萬(wàn)加侖的燃料；總部位于科林斯堡的Solix生物燃料公司是唯一一家藻類生長(zhǎng)系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商，用于控制光合反應(yīng)器中微藻的培養(yǎng)環(huán)境，其光合反應(yīng)器可生產(chǎn)開放池系統(tǒng)7倍的生物燃料量；總部位于圣地亞哥的Sapphire能源公司，于2008年成功地由藻類生產(chǎn)了符合美國(guó)社會(huì)檢測(cè)和材料認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的91#汽油，2009年其生物燃料參與了波音737-800飛機(jī)的試飛，并為世界第一臺(tái)越野旅游車提供了藻類綠色燃料。
生產(chǎn)方法多種多樣
藻類具有分布廣泛、油脂含量高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，目前用于生產(chǎn)藻類的方法主要有光合反應(yīng)器法、開放池法、發(fā)酵容器法、浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)以及離岸生產(chǎn)。
光合反應(yīng)器是指用于藻類培養(yǎng)的封閉系統(tǒng)，所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、二氧化碳以可控方式提供。封閉光合反應(yīng)器因其全年的高密度而更高效，但為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，光合反應(yīng)器需克服一系列環(huán)境障礙，如供應(yīng)水缺乏、大分水嶺持續(xù)用水的影響、潛在的高電力投入等。
開放池法是指用于藻類培養(yǎng)的淺水池塘，養(yǎng)分由附近土地的徑流水或水處理廠的通道水提供。通常情況下，池內(nèi)水在槳輪結(jié)構(gòu)作用下完成混合。開放池系統(tǒng)的可持續(xù)培養(yǎng)面臨一定挑戰(zhàn)，特別是在水資源稀缺、生態(tài)系統(tǒng)面臨危險(xiǎn)、水處理等相關(guān)環(huán)境效益缺乏的地區(qū)。
暗發(fā)酵容器比其他培養(yǎng)系統(tǒng)更易擴(kuò)大規(guī)模，因?yàn)樗凸獾耐度氩粫?huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的困難。暗發(fā)酵系統(tǒng)可擴(kuò)展性所面臨的挑戰(zhàn)是潛在的環(huán)境成本及有機(jī)基質(zhì)原料的季節(jié)性。
用浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)中的大藻生產(chǎn)生物燃料收益比微藻低，也很可能因?yàn)椴迦氍F(xiàn)有水體的屏幕、過(guò)濾器轉(zhuǎn)移河水的自然流向而影響水生生物。
海藻培養(yǎng)的另一種方式為離岸生產(chǎn)，優(yōu)點(diǎn)是藻類生物生長(zhǎng)的位置擴(kuò)大、支撐結(jié)構(gòu)材料的使用減少、反應(yīng)器體積增大、擁有較好的光接觸、免費(fèi)的溫度控制以及免費(fèi)的生物培養(yǎng)攪拌。
發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)
總體上看，廉價(jià)且豐富的藻類生物燃料有望成為國(guó)際原油資源稀缺價(jià)格居高不下的有效解決辦法。此外，大規(guī)模藻類生物燃料的生產(chǎn)還將帶來(lái)數(shù)以千計(jì)的直接或間接就業(yè)機(jī)會(huì)。因此，藻類生物燃料很可能成為未來(lái)最重要、最高效的可再生能源之一。但是市場(chǎng)的發(fā)展同樣面臨著諸多挑戰(zhàn)，主要包括：轉(zhuǎn)基因生物或更好藻株的篩選、藻類脂質(zhì)含量的提高、半透明藻類自身陰影影響的減弱、培養(yǎng)環(huán)境中對(duì)其他菌株容忍力強(qiáng)的藻株培養(yǎng)、大規(guī)模藻類生物燃料生產(chǎn)所需大量二氧化碳的供給等。同時(shí)，藻類的可持續(xù)培養(yǎng)還應(yīng)考慮水和土地的使用，生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康的潛在影響、基礎(chǔ)設(shè)施建造安裝、材料毒性、電力需求及廢物處理等諸多問(wèn)題。
另外，資本是藻類生物燃料公司面臨的最嚴(yán)重問(wèn)題。2009年的經(jīng)濟(jì)低迷以及金融市場(chǎng)的波動(dòng)阻礙了私人投資者對(duì)藻類生物燃料項(xiàng)目的投資，整個(gè)市場(chǎng)需要更多的先進(jìn)技術(shù)及贈(zèng)款資金以降低工程造價(jià)。轉(zhuǎn)基因生物的條例也將延遲藻類生物燃料的商業(yè)可行性，由法規(guī)變化引起的未來(lái)補(bǔ)貼和稅收的不確定性，大規(guī)模產(chǎn)量商業(yè)化的不確定，都將限制藻類生物燃料市場(chǎng)發(fā)展。
迅速商業(yè)化是關(guān)鍵
弗若斯特沙利文指出，預(yù)計(jì)在未來(lái)20年中，世界可再生燃料需求量的增長(zhǎng)率將達(dá)60%，這將對(duì)藻類生物燃料市場(chǎng)起到極大地推動(dòng)作用。對(duì)藻類燃料市場(chǎng)而言，大幅削減成本以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化生產(chǎn)和減少潛在的碳排放量是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。因此，開發(fā)新技術(shù)、與大公司合作、迅速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化是藻類生物燃料公司成功的關(guān)鍵。
藻類生物燃料市場(chǎng)主要由北美和歐洲公司主導(dǎo)，同時(shí)印度、以色列和中國(guó)的一些企業(yè)也在不斷擴(kuò)展業(yè)務(wù)。總部位于舊金山的Solazyme公司獨(dú)特的暗發(fā)酵技術(shù)，可以大規(guī)模地將藻類快速有效地轉(zhuǎn)化為生物然料，今年該公司有望為美國(guó)海軍提供超過(guò)2萬(wàn)加侖的燃料；總部位于科林斯堡的Solix生物燃料公司是唯一一家藻類生長(zhǎng)系統(tǒng)技術(shù)供應(yīng)商，用于控制光合反應(yīng)器中微藻的培養(yǎng)環(huán)境，其光合反應(yīng)器可生產(chǎn)開放池系統(tǒng)7倍的生物燃料量；總部位于圣地亞哥的Sapphire能源公司，于2008年成功地由藻類生產(chǎn)了符合美國(guó)社會(huì)檢測(cè)和材料認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)的91#汽油，2009年其生物燃料參與了波音737-800飛機(jī)的試飛，并為世界第一臺(tái)越野旅游車提供了藻類綠色燃料。
生產(chǎn)方法多種多樣
藻類具有分布廣泛、油脂含量高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短、產(chǎn)量高等特點(diǎn)，目前用于生產(chǎn)藻類的方法主要有光合反應(yīng)器法、開放池法、發(fā)酵容器法、浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)以及離岸生產(chǎn)。
光合反應(yīng)器是指用于藻類培養(yǎng)的封閉系統(tǒng)，所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、二氧化碳以可控方式提供。封閉光合反應(yīng)器因其全年的高密度而更高效，但為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，光合反應(yīng)器需克服一系列環(huán)境障礙，如供應(yīng)水缺乏、大分水嶺持續(xù)用水的影響、潛在的高電力投入等。
開放池法是指用于藻類培養(yǎng)的淺水池塘，養(yǎng)分由附近土地的徑流水或水處理廠的通道水提供。通常情況下，池內(nèi)水在槳輪結(jié)構(gòu)作用下完成混合。開放池系統(tǒng)的可持續(xù)培養(yǎng)面臨一定挑戰(zhàn)，特別是在水資源稀缺、生態(tài)系統(tǒng)面臨危險(xiǎn)、水處理等相關(guān)環(huán)境效益缺乏的地區(qū)。
暗發(fā)酵容器比其他培養(yǎng)系統(tǒng)更易擴(kuò)大規(guī)模，因?yàn)樗凸獾耐度氩粫?huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的困難。暗發(fā)酵系統(tǒng)可擴(kuò)展性所面臨的挑戰(zhàn)是潛在的環(huán)境成本及有機(jī)基質(zhì)原料的季節(jié)性。
用浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)中的大藻生產(chǎn)生物燃料收益比微藻低，也很可能因?yàn)椴迦氍F(xiàn)有水體的屏幕、過(guò)濾器轉(zhuǎn)移河水的自然流向而影響水生生物。
海藻培養(yǎng)的另一種方式為離岸生產(chǎn)，優(yōu)點(diǎn)是藻類生物生長(zhǎng)的位置擴(kuò)大、支撐結(jié)構(gòu)材料的使用減少、反應(yīng)器體積增大、擁有較好的光接觸、免費(fèi)的溫度控制以及免費(fèi)的生物培養(yǎng)攪拌。
發(fā)展面臨諸多挑戰(zhàn)
總體上看，廉價(jià)且豐富的藻類生物燃料有望成為國(guó)際原油資源稀缺價(jià)格居高不下的有效解決辦法。此外，大規(guī)模藻類生物燃料的生產(chǎn)還將帶來(lái)數(shù)以千計(jì)的直接或間接就業(yè)機(jī)會(huì)。因此，藻類生物燃料很可能成為未來(lái)最重要、最高效的可再生能源之一。但是市場(chǎng)的發(fā)展同樣面臨著諸多挑戰(zhàn)，主要包括：轉(zhuǎn)基因生物或更好藻株的篩選、藻類脂質(zhì)含量的提高、半透明藻類自身陰影影響的減弱、培養(yǎng)環(huán)境中對(duì)其他菌株容忍力強(qiáng)的藻株培養(yǎng)、大規(guī)模藻類生物燃料生產(chǎn)所需大量二氧化碳的供給等。同時(shí)，藻類的可持續(xù)培養(yǎng)還應(yīng)考慮水和土地的使用，生物多樣性對(duì)生態(tài)系統(tǒng)健康的潛在影響、基礎(chǔ)設(shè)施建造安裝、材料毒性、電力需求及廢物處理等諸多問(wèn)題。
另外，資本是藻類生物燃料公司面臨的最嚴(yán)重問(wèn)題。2009年的經(jīng)濟(jì)低迷以及金融市場(chǎng)的波動(dòng)阻礙了私人投資者對(duì)藻類生物燃料項(xiàng)目的投資，整個(gè)市場(chǎng)需要更多的先進(jìn)技術(shù)及贈(zèng)款資金以降低工程造價(jià)。轉(zhuǎn)基因生物的條例也將延遲藻類生物燃料的商業(yè)可行性，由法規(guī)變化引起的未來(lái)補(bǔ)貼和稅收的不確定性，大規(guī)模產(chǎn)量商業(yè)化的不確定，都將限制藻類生物燃料市場(chǎng)發(fā)展。
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（苒兒）