藻类:未来的生物燃料?

2019-12-19 419藻类

藻类:未来的生物燃料?在替代燃料的世界里,没有什么比浮渣更环保了。

藻类:未来的生物燃料?

藻类是小型的生物工厂,它们利用光合作用将二氧化碳和阳光高效地转化为能量,因此它们的体重一天可以增加几倍。

作为光合作用过程的一部分,藻类生产石油,每英亩产出的石油是其他生物燃料作物(如玉米和柳枝稷)的15倍。藻类可以生长在咸水、淡水甚至污染的水中、海里或池塘里,也可以生长在不适合粮食生产的陆地上。

研究背景

在这些优势之上,藻类——至少在理论上——在得到额外的二氧化碳(主要的温室气体)和有机物质(如污水)时生长得更好。如果是这样的话,藻类可以在生产生物燃料的同时解决其他问题。

“我们必须证明这两件事,才能证明我们真的得到了一份免费的午餐,”土木与环境工程教授Lisa Colosi合作可持续能源种子基金价值约3万美元。

有了这笔资金,研究小组将尝试通过调整二氧化碳和有机物的投入来提高藻类油的产量,从而确定藻类生物燃料的生产究竟有多大前景。

Colosi 说,藻类:未来的生物燃料?从20世纪50年代开始,科学家就对利用藻类生产燃料产生了兴趣。美国能源部从1978年到1996年在这方面进行了开创性的研究。她说,以前和现在大多数关于藻类生物燃料的研究,都是以一种类似于藻类自然状态的方式使用藻类——本质上是让它在只有大气二氧化碳和阳光的自然输入的情况下在水中生长。这种方法的结果是相当低的石油产量——大约是藻类重量的1%。

研究内容

Colosi说,弗吉尼亚大学研究小组假设,向藻类注入更多的二氧化碳和有机物质,可以使藻类的产油量增加40%。

证明藻类可以茁壮成长,增加输入二氧化碳或未经处理的污水的固体将确认其与污水处理、工业生态学的可能性——帮助在处理固体是最昂贵的挑战之一,或者是减少排放的二氧化碳,比如煤炭发电厂烟气,其中包含约10到30倍的二氧化碳正常的空气。

“工业生态的主要原则是尝试和利用我们的废物生产一些有价值的东西,”Colosi说。

研究伙伴、麦金太尔商学院(McIntire School of Commerce)教授马Mark White将帮助该团队在三套不同的假设条件下,量化藻类生物燃料相对于大豆基生物柴油的整体环境和经济效益。

White将研究藻类燃料的经济效益,如果国家建立碳限额与交易系统,这将增加藻类处理二氧化碳的能力的货币价值。他还将考虑,如果氮肥法规增加(因为藻类也可以去除空气或水中的氮),或者如果油价上涨到一个禁止的水平,藻类燃料经济将受到怎样的影响。

第三位团队成员是Andres Clarens,他是土木和环境工程教授,擅长分离藻类产生的石油。

该团队将在非常小的范围内进行实验——一次几公升的藻类。他们将尝试用一种实用的工程方法来优化石油产量,测试一些基本的问题,比如在把有机材料喂给藻类之前,把它磨碎是否有区别

菜单上有死的或活的废水固体和藻类。“我们打算把整顿饭都倒在它们上面,看看会发生什么,”Colosi说。

其他研究

包括石油行业巨头雪佛龙(Chevron)和壳牌(Shell)在内的多家私营公司可能已经解决了其中一些务实的问题,它们已经在研究藻类燃料,但一份关于这些基本原理的科学报告的发表,将对研究藻类生物燃料的其他研究人员大有裨益。

Colosi 说,已发表的有关藻类产量提高的证据可能会促使公共和私营部门采取重大后续行动,因为这种技术的基础非常吸引人。研究的成功也将为美国能源部等机构提供更大的资助打开大门,并可立即应用于最近由壳牌和初创公司资助的少数中试规模的藻类生物燃料设施。

引用

University of Virginia. "Algae: Biofuel Of The Future?." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 August 2008.
www.sciencedaily.com/releases/2008/08/080818184434.htm.

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