10公頃產(chǎn)生的燃料足供400輛汽車(chē)開(kāi)一年，但生產(chǎn)技術(shù)還存在能耗過(guò)高問(wèn)題，尋求可替代化石燃料并且更清潔的生物燃料是許多國(guó)家未雨綢繆的打算。30年前，美國(guó)卡特政府就斥資2500萬(wàn)美元，支持一項(xiàng)以高油含量藻類生產(chǎn)生物柴油的計(jì)劃。

藻類是世界上生長(zhǎng)最快的植物，生長(zhǎng)條件也十分簡(jiǎn)單，所產(chǎn)生的油可以轉(zhuǎn)化為生物柴油，藻類中的碳水化合物可以被發(fā)酵成乙醇，這些都是比柴油或天然氣更清潔的燃料。

如今，面對(duì)油價(jià)高企和環(huán)境污染的困擾，在大豆、玉米等生產(chǎn)生物燃料近年來(lái)爭(zhēng)議不斷的情況下，海藻燃料產(chǎn)業(yè)正在加速發(fā)展，多國(guó)科學(xué)家正在致力于尋找在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境上可行，且可以商業(yè)規(guī)模生產(chǎn)海藻燃料的方法。

產(chǎn)油率是其它作物數(shù)十倍

西班牙一家生物公司日前與歐洲合作伙伴共同啟動(dòng)了一項(xiàng)綠色工程，其在位于西班牙北部的奇克拉納市建造了海藻養(yǎng)殖池，利用污水處理場(chǎng)的廢水作為養(yǎng)料，通過(guò)海藻的光合作用生產(chǎn)并提煉出生物燃料，希望以此向人們展示這一技術(shù)的廣闊前景。不同菌種的海藻生產(chǎn)不同種類的燃料——一些海藻用來(lái)生產(chǎn)像大豆或其他油料作物生產(chǎn)出來(lái)的那種甘油酯，其他的海藻則用來(lái)生產(chǎn)類似碳?xì)浠衔锏幕旌衔铩４隧?xiàng)目預(yù)計(jì)將在一年時(shí)間里生產(chǎn)出500升生物燃料和1500立方米甲烷。

研究人員將富含有機(jī)物的廢水輸入養(yǎng)殖池中，通過(guò)光合作用加速海藻的繁殖。當(dāng)海藻繁殖到一定程度，就會(huì)被取出。經(jīng)過(guò)脫水、液化和高壓處理后，就能夠獲得幾乎與目前石油一樣的生物燃料。

與甘蔗、油菜籽等其他能夠產(chǎn)生生物燃料的作物相比，海藻相當(dāng)高產(chǎn)。美國(guó)能源部一份報(bào)告中提及，目前特定藻類的出油量已經(jīng)達(dá)到大豆的60倍。

公司創(chuàng)新與技術(shù)部經(jīng)理弗蘭克表示，如果將現(xiàn)有的養(yǎng)殖池?cái)U(kuò)大到10公頃，那么每年將產(chǎn)出20萬(wàn)升生物燃料和60萬(wàn)立方米甲烷，足以供400輛汽車(chē)使用一年，而且生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保，這家公司希望盡早推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。

投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)尚需十幾年

海藻產(chǎn)油研發(fā)專家表示，這一產(chǎn)業(yè)前景之所以誘人，是因?yàn)楹Ｔ迳a(chǎn)出來(lái)的燃料不僅和現(xiàn)行的汽車(chē)的油路結(jié)構(gòu)如管道、油箱和油泵等兼容一致，而且燃燒起來(lái)比化石類柴油更清潔。

目前很多公司已經(jīng)看到了這一技術(shù)的潛在商機(jī)，紛紛加大力度進(jìn)行研究，但是許多研究人員認(rèn)為將這一技術(shù)投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)可能還需要十幾年時(shí)間。因?yàn)?，要想真正在未?lái)取代石油，就必須要過(guò)“價(jià)格關(guān)”。

目前海藻產(chǎn)油技術(shù)還需要解決產(chǎn)油量低和耗能高的問(wèn)題。研究員克勞迪奧說(shuō)：“把生物燃料從水中提取出來(lái)還是個(gè)技術(shù)難題，因?yàn)槿绻a(chǎn)環(huán)節(jié)的耗能比產(chǎn)出還高就得不償失了，更談不上綠色環(huán)保。”

對(duì)此弗蘭克表示，“我們需要把生產(chǎn)環(huán)節(jié)的費(fèi)用降低到目前的五分之一才能與化石燃料競(jìng)爭(zhēng)。”他所在的公司希望能在2015年之前實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。

除西班牙外，美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等多國(guó)早在幾年前就紛紛開(kāi)始了研究，致力于減少生產(chǎn)過(guò)程中的能耗，希望能在海藻產(chǎn)油領(lǐng)域拔得頭籌。有的公司選擇在封閉的黑暗環(huán)境中養(yǎng)殖藻類。封閉式光合反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)在于水分不易散失，可以長(zhǎng)期省水省肥地培養(yǎng)藻類，成為比較受歡迎的海藻培養(yǎng)模式，但是研究發(fā)現(xiàn)這也并非盡善盡美。

比如，缺少了水分蒸騰這一天然降溫手段，就需要額外耗費(fèi)能量控溫。此外，密閉的容器內(nèi)部容易形成細(xì)菌菌落的生物被膜結(jié)構(gòu)，造成細(xì)菌大量繁殖，因此需要定期清潔，這也是一大筆開(kāi)支。還有，一般而言，光合反應(yīng)器中藻類的密度會(huì)比露天池塘大，伴隨高密度而來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題，就是如何確保管中的藻類都能得到足夠的光線。為了優(yōu)化光照，目前采取的通用手段是用泵讓藻類不斷翻動(dòng)，結(jié)果是消耗了大量的能量，產(chǎn)生了額外的碳排放。