廖莎,姚長洪,薛松,張衛,白鳳武
1 大連理工大學生命科學與生物技術學院,大連 116024
2 中國科學院大連化學物理研究所 海洋生物產品工程組,大連 116023
3 中國科學院研究生院,北京 100049
4 Flinders Centre for Marine Bioprocessing and Bioproducts, Flinders University, Bedford Park, Adelaide, SA5042, Australia
基于可再生生物質資源生產生物燃料是解決當前石油資源短缺,石油基燃料及產品大量消費導致溫室氣體總量不斷增加等諸多問題的有效途徑之一。
與高等植物相比,微藻具有光和效率高、單位面積生物量產量大的突出特點,已經成為國內外生物能源基礎研究和技術開發的熱點,但目前的研究工作主要集中在產油微藻生產生物柴油[1],對富含淀粉可用于燃料乙醇生產的微藻卻很少關注。
能源微藻應該采用戶外開放模式直接利用太陽光低成本培養[2],但這種培養模式不可避免面臨兩大突出問題:一是CO2無法向密閉的光反應器培養那樣可以通過循環使用來提高其利用效率,因此CO2作為原料消耗的成本將十分可觀;二是培養液中藻細胞密度很低,從大量培養液中分離回收微藻的能耗成本會很高。
乙醇發酵副產與乙醇產量基本相當的 CO2,目前由于沒有經濟可行的利用渠道而直接排放。這種發酵產生的 CO2,與熱電和冶金等行業產生的煙道氣相比,不僅純度高,不含有害雜質,而且溫度適宜 (煙道氣余熱回收后的溫度仍然遠遠高于微藻培養溫度,由于氣體傳熱效率很低,因此需要換熱面積龐大的換熱設備將低溫煙道氣冷卻降溫),更適宜于微藻培養。如……