10公頃產(chǎn)生的燃料足供400輛汽車開一年，但生產(chǎn)技術還存在能耗過高問題，尋求可替代化石燃料并且更清潔的生物燃料是許多國家未雨綢繆的打算。30年前，美國卡特政府就斥資2500萬美元，支持一項以高油含量藻類生產(chǎn)生物柴油的計劃。

藻類是世界上生長最快的植物，生長條件也十分簡單，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，面對油價高企和環(huán)境污染的困擾，在大豆、玉米等生產(chǎn)生物燃料近年來爭議不斷的情況下，海藻燃料產(chǎn)業(yè)正在加速發(fā)展，多國科學家正在致力于尋找在經(jīng)濟和環(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了一項綠色工程，其在位于西班牙北部的奇克拉納市建造了海藻養(yǎng)殖池，利用污水處理場的廢水作為養(yǎng)料，通過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——一些海藻用來生產(chǎn)像大豆或其他油料作物生產(chǎn)出來的那種甘油酯，其他的海藻則用來生產(chǎn)類似碳氫化合物的混合物。此項目預計將在一年時間里生產(chǎn)出500升生物燃料和1500立方米甲烷。

研究人員將富含有機物的廢水輸入養(yǎng)殖池中，通過光合作用加速海藻的繁殖。當海藻繁殖到一定程度，就會被取出。經(jīng)過脫水、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，海藻相當高產(chǎn)。美國能源部一份報告中提及，目前特定藻類的出油量已經(jīng)達到大豆的60倍。

公司創(chuàng)新與技術部經(jīng)理弗蘭克表示，如果將現(xiàn)有的養(yǎng)殖池擴大到10公頃，那么每年將產(chǎn)出20萬升生物燃料和60萬立方米甲烷，足以供400輛汽車使用一年，而且生產(chǎn)過程綠色環(huán)保，這家公司希望盡早推動這項技術的商業(yè)化運營。

投入商業(yè)運營尚需十幾年

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，是因為海藻生產(chǎn)出來的燃料不僅和現(xiàn)行的汽車的油路結構如管道、油箱和油泵等兼容一致，而且燃燒起來比化石類柴油更清潔。

目前很多公司已經(jīng)看到了這一技術的潛在商機，紛紛加大力度進行研究，但是許多研究人員認為將這一技術投入商業(yè)運營可能還需要十幾年時間。因為，要想真正在未來取代石油，就必須要過“價格關”。

目前海藻產(chǎn)油技術還需要解決產(chǎn)油量低和耗能高的問題。研究員克勞迪奧說：“把生物燃料從水中提取出來還是個技術難題，因為如果生產(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。”

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

除西班牙外，美國、法國、英國等多國早在幾年前就紛紛開始了研究，致力于減少生產(chǎn)過程中的能耗，希望能在海藻產(chǎn)油領域拔得頭籌。有的公司選擇在封閉的黑暗環(huán)境中養(yǎng)殖藻類。封閉式光合反應器的優(yōu)點在于水分不易散失，可以長期省水省肥地培養(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，就需要額外耗費能量控溫。此外，密閉的容器內(nèi)部容易形成細菌菌落的生物被膜結構，造成細菌大量繁殖，因此需要定期清潔，這也是一大筆開支。還有，一般而言，光合反應器中藻類的密度會比露天池塘大，伴隨高密度而來的另一個問題，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，結果是消耗了大量的能量，產(chǎn)生了額外的碳排放。