微藻能源(固碳)发展的理性思考与实践

  报告时间:201477日(星期一)13:30-14:30 

  报告地点:生物楼学术报告厅 

  报告人:李元广  教授 

  华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室  

  报告摘要: 

  能量(energy)在自然界无处不在,微藻可利用光能和CO2合成有机质从而储存化学能。被誉为第三代生物能源的微藻能源(Biofules from microalgae,微藻生物燃料)的产业化潜力巨大,近年来已成为国内外生物能源和碳减排领域的研究热点。目前国内外大多处于原创技术开发、中试阶段,仅少数进入示范阶段,特别是美国Sapphire energy公司的能源微藻规模化培养面积已达数千亩并建立了配套的全能源化加工系统。华东理工大学和嘉兴泽元生物制品有限责任公司等在国内外独创的“高值产品与碳减排耦联的微藻生物燃料”生产新模式,可大幅降低微藻能源(固碳)的成本,其中的高附加值产品已完成工业化试验,微藻生物燃料及微藻固碳部分已进入中试阶段。 

  微藻能源(固碳)具有许多优点,自2009年至今,我国政府及中石化等大型企业在微藻能源、微藻固碳、废水资源化利用等方面予以较大的投入,973计划、863计划、科技支撑计划同时立项,在国内已形成了具有一定规模的多个研发团队。近年来,随着研究的深入,人们发现其产业化过程仍存在许多问题亟待解决,面临着因微藻能源产品成本高短期内尚无竞争力、其它微藻产品(饲料及营养品等)的应用技术亟待开发与市场尚需进一步拓展等诸多挑战,因此以微藻能源(固碳)的产业化为目的的研究开发尚需进一步明确具体路线并加大支持力度。 

  如何理性地看待微藻能源(固碳)这一战略性新兴产业的发展前景是微藻生物技术工作者亟待思考的重要问题。基于笔者多年的研发实践和近期对美国及欧洲微藻企业与研究机构的考察结果并结合自我的长期思考,提出了如下观点,期望使其产业化开发之路迈向更加合理的轨道,以便尽早实现产业化: 

  1)对微藻能源产品重要性的再认识——液体燃料的不可替代性及其作为石化产品原料与生物基化学品的巨大市场需求(微藻是直接利用阳光合成生物基化学品,其效率更高)。 

  2)对微藻能源、微藻固碳及微藻废水处理等的一体化认识——微藻能源、微藻固碳及微藻废水处理的出发点不同,但本质相同(均利用微藻的光自养培养特性),要实现产业化则必须设计系统的产品路线。 

  3)对微藻大宗产品选择的认识——目前以微藻为原料的“油脂(烃类)加蛋白饲料(饵料)路线”明显优于“全能源化产品路线”。目前,以微藻为原料的“全能源化产品路线”的全过程的能量净产出效率不高、经济性无法平衡且一时难以上规模;而以微藻为原料的“油脂(烃类)加蛋白饲料(饲料)路线”不仅经济性更好,而且从全生命周期分析角度看,整个过程的能量净产生效率更高。此外,该路线还可摆脱不能用干藻粉提取油脂的观点约束,从而可避开湿藻提油的难题。 

  4)微藻能源(固碳)的藻种选择之思考——优先选择可异养生长微藻(周期短、产率高、性状稳定等)进行光自养培养;此外,对于某一选定地区(必须综合温度、阳光、土地、水源、碳源等资源情况考虑)则必须确定适合于该地区不同季节可以户外规模化光自养培养的不同藻种(原则上分为海水和淡水藻种二大系列)。  

  报告人简介: 

  李元广,973计划微藻能源项目首席科学家。19943月博士毕业于清华大学化工系。现为华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室教授,博导,海洋生化工程研究室主任。长期从事微藻生物技术和微生物农药等方面的研发工作,在国内外独创了微藻培养领域的一项崭新的平台技术——“异养-稀释-光诱导串联培养”,解决了制约微藻产业发展的低密度低品质培养这一瓶颈问题,并于2013年实现了产业化。创制了国内外第一个以类芽孢杆菌属菌株为生防菌的多粘类芽孢杆菌系列微生物农药(2004年实现产业化)及国内外第一个海洋微生物农药---海洋芽孢杆菌系列微生物农药(特别适合于盐渍化土壤,今年实现产业化)。 

  报告联系人:1812 吴佩春(89316 

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