為了開(kāi)發(fā)石油替代品,具有長(cháng)遠戰略眼光的全球各大生物化工公司已將目光從陸地轉移到海洋。藻類(lèi)具有不占用耕地、生產(chǎn)速度快、適合大面積種植等優(yōu)點(diǎn),以藻類(lèi)為原料生產(chǎn)生物化學(xué)品開(kāi)始步入產(chǎn)業(yè)化階段。繼歐美多個(gè)海藻項目上馬之后,亞洲各國也宣布了各自的藻類(lèi)發(fā)展計劃。
藻類(lèi)植物:每年可收獲50次
藻類(lèi)生物質(zhì)組織執行董事瑪麗·羅森塔爾說(shuō),與其他生物質(zhì)原料相比,藻類(lèi)具有得天獨厚的優(yōu)勢。玉米需要100天左右才能成熟,但藻類(lèi)可在短短1周內完成生長(cháng)與收獲的過(guò)程,每年可收獲50次,低廉的成本將使藻類(lèi)種植保持較高的收益。雖然目前產(chǎn)業(yè)規模還非常小,但是未來(lái)藻類(lèi)燃料和塑料產(chǎn)業(yè)將迎來(lái)發(fā)展良機。
據菲律賓參議員埃德加·多安加拉介紹,與其他來(lái)源的燃料相比,海藻燃料被普遍認為更具經(jīng)濟效益優(yōu)勢,海藻不僅生長(cháng)速度比其他生物燃料快,而且海藻中沒(méi)有木質(zhì)素,因此無(wú)需預處理工藝。此外,藻類(lèi)干物質(zhì)中的油含量超過(guò)50%,最高可達70%,遠遠超過(guò)陸地植物,藻類(lèi)還能吸收大氣中的二氧化碳,碳減排和燃料轉化效果十分可觀(guān)。
6月8日,在德國柏林-勃蘭登堡國際航空航天展覽會(huì )上,空中客車(chē)公司主導生產(chǎn)的世界上第一架使用100%海藻生物燃料的飛機完成了首次飛行試驗,證明海藻生物燃料完全可以滿(mǎn)足航空飛行的要求。據空中客車(chē)公司的母公司歐洲航空防務(wù)與航天公司(EADS)介紹,試飛結果顯示,與傳統航空煤油相比,海藻生產(chǎn)的生物燃料可以提供更高的能量,由于本身的含氮量和含硫量較低,海藻生物燃料尾氣中氮氧化合物排放量減少了40%,氧化硫僅為原來(lái)的六十分之一,碳氫化合物含量也大大減少。有專(zhuān)家稱(chēng),在不久的將來(lái),以藻類(lèi)為原料的混合動(dòng)力飛行器將問(wèn)世,徹底顛覆現有的航空燃料格局。
藻類(lèi)燃料:各國加快開(kāi)發(fā)
藻類(lèi)生物燃料自問(wèn)世起就展現出巨大的市場(chǎng)前景,目前全球多個(gè)沿海國家已經(jīng)開(kāi)始對藻類(lèi)生物燃料種植、轉化和應用等進(jìn)行全面研究,藻類(lèi)生物燃料將在未來(lái)能源結構中占據重要地位。
今年春季,挪威專(zhuān)業(yè)研發(fā)海藻能源的SES公司首次為現代化裝置申請專(zhuān)利,該裝置是一種海藻栽培載體,能夠使海藻在更深、更廣闊的水域中生長(cháng),從而在海水中大規模栽培海藻。SES表示,如果海藻能在0.05%的歐洲沿海海域生長(cháng),每年生產(chǎn)的海藻將達到7500萬(wàn)噸,可以生產(chǎn)32億升乙醇,相當于2008 年全球乙醇產(chǎn)量的4.7%。
今年3月,美國能源部高級研究項目署與杜邦公司達成投資協(xié)議,撥款900萬(wàn)美元用于杜邦的用海藻中的糖類(lèi)生產(chǎn)下一代生物燃料異丁醇的研究,該項目將在美國南加利福尼亞州興建大型海藻養殖廠(chǎng)、優(yōu)化生產(chǎn)工藝、降低生產(chǎn)成本。
6月18日,EADS、歐洲直升機公司和阿根廷一家生物燃料公司在巴西宣布達成一項協(xié)議,將合作開(kāi)發(fā)商業(yè)規模藻類(lèi)生物燃料項目,在經(jīng)過(guò)數據評估和可行性研究之后,將在巴西進(jìn)行航空生物燃料工業(yè)化生產(chǎn)。
此外,亞洲各國也宣布了各自的藻類(lèi)發(fā)展計劃。日本豐田汽車(chē)、日立、日本石油、出光興產(chǎn)等41家公司已經(jīng)加入由日本筑波大學(xué)領(lǐng)導的以微細綠藻為原料生產(chǎn)燃料、化妝品、化學(xué)品和食品的項目組;菲律賓政府也將規劃100公頃土地,并投資500萬(wàn)美元,開(kāi)發(fā)從海藻中提取乙醇燃料項目,該項目將在呂宋島和薄荷島建設,目前正在尋找合作企業(yè);另?yè)n國能源部門(mén)官員證實(shí),韓國將在未來(lái)10年內開(kāi)發(fā)8.6萬(wàn)英畝海藻種植區域,到2020年使海藻生物乙醇替代韓國13% 的石油。
藻類(lèi)塑料:搶占市場(chǎng)現曙光
除了用作生物燃料的原料外,目前藻類(lèi)的用途也已經(jīng)擴展到生物塑料領(lǐng)域。美國淀粉塑料生產(chǎn)商Cereplast將于今年年底開(kāi)始生產(chǎn)藻類(lèi)基聚合物。 Cereplast公司首席執行官弗雷德里克·希爾表示,到2020年,生物塑料行業(yè)的市場(chǎng)價(jià)值約為200億,為了搶占這一市場(chǎng),同時(shí)不推高糧價(jià),藻類(lèi)生物塑料將成為公司首選。在5年內,以藻類(lèi)為原料的塑料生產(chǎn)將占Cereplast業(yè)務(wù)的30%~40%,目前已經(jīng)有多個(gè)合作企業(yè)對海藻塑料表現出極大興趣。Cereplast希望在未來(lái)3年完善藻類(lèi)塑料的開(kāi)發(fā)工藝,按照計劃,今年年底該公司將有一條注塑成型和一條熱壓成型的生產(chǎn)線(xiàn)建成。
希爾表示,目前藻類(lèi)塑料產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵首先是尋找穩定的原料來(lái)源,這是擴大產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的基礎。另一個(gè)關(guān)鍵是創(chuàng )造可生物降解的產(chǎn)品替代發(fā)泡聚苯乙烯。
此外,美國Algenol公司也開(kāi)始與包括陶氏化學(xué)在內的多個(gè)公司接洽,將藻類(lèi)植物生產(chǎn)的生物乙醇進(jìn)一步用來(lái)生產(chǎn)塑料。羅森塔爾表示,目前通用汽車(chē)公司、陶氏化學(xué)和金佰利公司等正在尋求用藻類(lèi)為原料的產(chǎn)品。未來(lái)生物塑料的潛在市場(chǎng)需求約為2000萬(wàn)噸,價(jià)值450億英鎊。盡管目前藻類(lèi)塑料在產(chǎn)業(yè)化方面還遠遠落后于海藻燃料,但未來(lái)生物塑料市場(chǎng)中越來(lái)越多的份額將被藻類(lèi)塑料占領(lǐng)。