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--能源危机和环境危机的一体化解决方案
CO2-to-BioFuelTM 整合再生能源生产与废气净化和废水净化技术为一体,使再生
能源生产源于废气净化和废水净化,在逆转温室效应和水体净化的基础上利用
废地海洋高效低成本制造能源。废气净化,废水净化和再生能源这三项迫切需求
均因为高成本而难以实现产业化应用,此循环的整合使三项收益由一个成本支
撑,并将成本显著降低,因此,成为目前唯一潜在可能赢利的同时治理废水废
气并再生能源的技术,实现能源与环境共赢的解决方案。CO2-to-BioFuelTM 技术
包括:
1. 低成本微藻立体高密度养殖技术
2. 微藻养殖同时实现净化大面积高氮磷重金属废水处理技术,恢复海洋湖泊
水体生态功能,恢复渔业,防治藻潮;
3. 微藻养殖同时实现工业废气二氧化碳捕获技术,
4. 微藻培养高效能源转化技术
预计估算理想状态下:
初级基地:
每100 公顷(1500 亩)微藻养殖面积年产出 13 万桶(barrel)燃油替代物前体
价值约合人民币 6890 万元/年;
捕获 200MW 火力燃煤发电厂工业废气 CO2,其CDM 价值约合人民币 0.9 亿元/
年,
同时净化 500 公顷废水,恢复水体渔业功能。
高级基地:
每1000 公顷(15000 亩)微藻养殖面积年产出 130 万桶(barrel)燃油替代物
前体价值约合人民币 6.89 亿元/年;
捕获 1000MW 火力燃煤发电厂工业废气 CO2,其CDM 价值约合人民币 4.5 亿元/
年
同时净化 5000 公顷废水,恢复水体渔业功能。
2007年中国柴油表观消费量预计为 9.45 亿桶,每年 14 万公顷微藻养殖面积年
产出柴油替代物预计可满足我国全年柴油表观消费量。中国两面环海,海洋资源
丰富,内陆多湖,仅低质地、荒坡、滩涂等就有约 2.8 亿公顷。
当今世界面临能源危机和环境危机。能源危机和环境危机的根源是技术层面上的
也就是危机已充分说明,过去建立在污染环境基础之上的能源来源的技术路线
已经岌岌可危,急需新的解决方案:
1. 解决温室效应问题
2. 解决大面积水污染问题
3. 解决低成本,无污染,无地域疆界,可持续发展的能源问题
为什么是微藻:
1. 解决能源问题:
a)产率高,单位面积微藻产油量是玉米的近800 倍,大豆的近 300 倍,麻
疯树的70余倍。仅 5%-7.5%左右面积种植富油微藻既可解决美国全年所
有交通用油;
b)成长快速,生长周期(约 1-3 天)较甘蔗(16 个月)及玉米(5个月)
短;
c) 酒精转化率(300 公升/公吨),远较甘蔗(80 公升/公吨)等要高;
d) 不含木质素,易被粉碎和干燥,预处理成本较低;热解所得生物质燃油
热值高,平均高达 33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6 倍;
e)不占耕地,无地域限制
2. 解决大面积水污染问题,微藻高效吸收水体中有机物和氨氮磷重金属,并
产出氧气,恢复水体生态功能,恢复渔业,防治藻潮;
3. 解决温室效应问题:微藻是光合作用利用率最高的植物,仅 5%-7.5%左右面
积种植微藻即可每年消除其他陆生植物需使用大于 80%的土地面积才能消除
的二氧化碳排放。
为什么是 CO2-to-BioFuelTM
普通微藻培养:
1. 不能自动整合废气废水处理功能,
2. 不能有效捕获工业废气二氧化碳,
3. 不能净化废水,并可能制造废水,
4. 成本高,产率低
5. 能源转化率低
CO2-to-BioFuelTM 提供的是一个开放的技术框架,可以吸引其他相关技术迅速进
入,补充完善,成为以原有点技术为轴心,自我成长型开放技术平台。迅速实现
微藻能源环保技术的产业化:
1. 基于微藻自成能源循环,可成为发电,车用工业用能源的原始能源和原料
来源,
2. 同时捕获工业废气二氧化碳,逆转温室效应
3. 同时净化大面积废水,恢复水体生态功能,恢复渔业,防治藻潮;
4. 利用广阔盐碱荒滩和海域而不占耕地,
5.单位占地面积产率是普通微藻培养的 10 倍以上
6. 培养成本是普通微藻培养的 10%以下
7. 可成为潜在的粮食,造纸,化肥来源
微藻,能源和环境的未来
微藻是光合作用利用率最高的植物,生产 1公斤微藻将捕获 1.5-2 公斤的二氧
化碳,并且产率高,单位面积微藻产油量是玉米的近800 倍,大豆的近 300 倍,
麻疯树的70余倍。易被粉碎和干燥,预处理成本较低;热解所得生物质燃油热
值高,平均高达 33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6 倍。仅仅 5%-7.5%左右面
积种植富油微藻既可解决美国全年所有交通用油。而且可以利用水面和非耕田。
和玉米乙醇和其他生物柴油产油作物比较,微藻作为再生能源有很多优势。微藻
不占耕地,成长快速,生长周期(约2-3天)较甘蔗(16个月)及玉米(5个
月)短,酒精转化率(300公升/公吨),也远较甘蔗(80公升/公吨)等要高。
仅仅5%-7.5%左右面积种植富油微藻即可解决美国全年所有交通用油.而且可以
利用水面和贫瘠土地。 并在同时每年消除二氧化碳排放6.5 碳收支(GtC)。而其
他陆生植物达到此指标均需使用大于80%的土地面积。
种植物 油产率(升/公顷) 如欲将 目 前 美 国 交
通用油 50%替代为
生物燃 料, 需 要 的
土地使 用面 积 ( 百
万公顷)
如欲将 目前 美 国 交
通用油 50%替代为
生物燃 料, 需 要 的
与已存 在的 美 国 谷
物种植面积的比例
玉米 172 1540 846
大豆 446 594 326
改良油菜 1190 223 122
麻疯树 1892 140 77
椰子 2689 99 54
棕榈树 5950 45 24
微藻(70%油/干
重)
136,900 2 1.1
微藻(30%油/干
重)
58,700 4.5 2.5
Yusuf Chisti.Biodiesel from microalgae. Biotechnology Advances 25 (2007) 294–
306
“不与人争粮,不与粮争地”,这是发展生物质能利用的原则。以国内有限而宝
贵的水土资源,将良田拿来种植生物能源作物是否符合边缘效益,是政府在推
动种植生物能源作物所必须要先行考量的地方。就发展生物能源、材料的土地资
源而言,中国两面环海,海洋资源丰富,内陆多湖,有约40亿亩的低质地、荒
坡、滩涂等,相信利用微藻作为生物能源原料会较用陆上农田来种植生质能源原
料来的更有发展性。
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作者:高德中
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大小:437.03KB
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