部分替代傳統能源,微藻生產生物柴油規模化,或成現實!

2020-12-23 叮叮樂科樂

我們都知道,石油的成油機理有石化油和生物沉積變油兩種觀點。石化油說認為石油是由地殼內本身的碳生成,與生物無關,這也是我們從小受到的普遍的教育觀點。而生物沉積變油學說則認為石油是古代海洋或湖泊中的生物死去後,屍骸沉積在海底。海洋中含有很多鹽分,所以生物脂肪和蛋白質不能馬上降解,在強大壓力下,脂肪和蛋白質被逐漸液化,變成石油。這一觀點可能大多數人都不知曉。

隨著人類科技的進步,人類對石油的需求越來越多。據專家預測,人類不斷的開採和使用石油,地球上的石油僅夠30-40年開採,有的專家預測可以開採100-200年。但是,無論是多少年,地球上的石油遲早會被開採使用完的,到時候人類將會進入沒有石油開採的時代。

自從石油成為世界戰略能源以來,人類為了爭奪石油,不惜發動戰爭爭奪石油資源。人們也沒有忘記,尋找新的能源,來部分代替石油。人類尋找能源努力一直沒有停止,水電、核能、太陽能、風能、地熱能、生物質能等等,都在人們的研究搜尋範圍,並且取得了很大成就。

最近,據《中國科學報》報導,科學家們發現了一種利用微藻規模化生產生物柴油的方法。

微藻能源已經被認為是一種極具前景的新能源。微藻是一種單細胞藻類,廣泛分布於海水、淡水和微鹹水中。其在缺氮脅迫下能大量合成油脂,這一反應是微藻能源的科學基礎之一。

微藻能夠在某些環境條件下以甘油三酯的形式儲存所固定的太陽能與二氧化碳,具有生長迅速、甘油三酯含量高、富含多不飽和脂肪酸等優點。微藻還具有減少二氧化碳等溫室氣體排放的能力,是生物燃料和生物材料的重要來源,在工業煙道氣處理和綠色能源方面有著廣闊的應用前景。

工業產油微藻是在缺氮脅迫的條件下的油脂積累過程,一直受到學界與工業界的密切關注。近十年來,已有數千篇相關文獻發表於國內外專業期刊,且諸多研究已取得進步。

專家們認為,該產油過程可以分為三個階段。

第一階段是缺氮初期。細胞感受到了外界環境中氮元素的缺乏,但由於細胞內還有一定量的氮儲備,其代謝過程的變化不明顯。

第二階段是缺氮中期。這一階段細胞保存的氮已大致消耗完,需要通過蛋白質降解等方式來回收胺基酸中的氮,以維持細胞關鍵代謝過程的運轉,同時光合作用與脂質代謝等過程也受到了不同程度的影響。

第三階段為缺氮後期。細胞進一步提高蛋白質降解的速率,而三羧酸循環與油脂合成的速率大幅上調,光合作用速率雖有所下降但仍在進行。

工業產油微藻已受到各國的普遍重視。就產業現狀來看,目前,我國臺灣地區已試運行與發電廠相結合的微藻減碳處理項目;我國新奧能源控股公司已經在內蒙古建立了一個利用微藻生產生物柴油的商業工廠。而在全球範圍內,包括傳統能源生產商在內的數家公司都已經建立了試驗基地及中等級別的藻類養殖場來生產生物燃料。

隨著人們對微藻生產生物柴油的研究的深入,相信不久的將來,微藻生物柴油規模化生產將會變成現實,人類尋找傳統石化能源的替代方式又多了一項選擇。

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