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海洋微藻产油的现状与前景

海洋微藻产油的现状与前景
海洋微藻产油的现状与前景

2006年,清华大学生物技术研究所将酯交换反应技术与异养转化细胞工程技术整合,提出了利用细胞工程技术获得大量异养藻油、再利用异养藻油制备出高质量生物柴油的方法。研究结果表明,利用异养藻油脂通过酸催化的酯交换反应可获得与传统柴油相当的生物柴油,其应用价值更高。

2008年5月,中科院海洋研究所与山东省花生研究所共同承担的、以海洋藻类为原料生产生物柴油的关键技术及创新材料的研究项目,通过青岛市科技局组织的验收。该项目于2005年申请并得到资助,经过两年来的努力,建立了化学法和脂肪酶法生产生物柴油关键技术与工艺路线,生物柴油的得率达到98%以上,甘油纯度达到分析纯标准,生物柴油各项指标优于国家现行的生物柴油标准GB/T20828-2007,达到德国生物柴油标准。2008年5月17日,中科院高技术局、生物局与中石化石油化工科学研究院联合组织召开了“微藻生物柴油技术研讨会”,并决定成立工作组,研究制定微藻生物柴油技术发展路线图,在中科院与中石化战略框架协议下,积极开展微藻生物柴油技术相关方面的合作。

从2007年10月11日起新奥集团先后投入300万元,建成850平米的实验室;投入100万元建成1000平米国内一流的阳光大棚,用于微藻的中试放大养殖;投入400万元建成一个600平米的微藻回收、油脂提取、生物柴油制备、厌氧发酵中试工艺车间。预计在2009年,新奥集团投入1000万元建设生物能源实验室将落成,建成以后,新奥将拥有3000平米国际一流的生物能源实验室。

新奥集团从2007年10月11日开始启动微藻生物能源的开发,为了迅速赶超国外先进水平,集中人力、物力进行开发,短期内打通了微藻生物能源的工艺,随即启动了中试工艺的开发工作。在微藻筛选及基因工程改造方面,优良的藻种是微藻生物能源产业化的前提。前期,新奥与中科院青岛海洋所建立了合作关系,进行微藻筛选的工作,现在工作已经初见成效,初步筛选得到了13株含油率超过25%的微藻,正在进一步进行放大及调试;同时,我们也从国外购买了11株高含油率的微藻,用于前期实验室的研发工作,其中有3株具有较高的工业开发潜力;采用紫外诱变、EMS诱变、高温强光诱变等手段,完成了1株藻对病虫害、温度等耐受性的提高;初步建立了微藻基因工程方法,正在通过克隆表达光合作用关键酶提高微藻光合作用效率。

光反应器设计建造方面:自主设计建造了8套不同形式的光反应器,用于不

同的微藻、不同地域的微藻养殖,已经申请相关专利12项。

在工艺放大方面:为了加快研发进程,在打通实验室工艺流程的基础上,新奥在进一步加强实验室的研发的同时,启动中试工艺放大的开发。2008年8月新奥完成中试基地建设,并实现微藻生物能源的中试放大,打通中试生产工艺,养殖浓度,生产效率达到国际先进水平。

种类丰富的微藻

“海洋微藻作为‘后石油时代’有望破解能源危机的一把钥匙,具有产能大、无污染、可再生等优点,发展前景十分美好。但由于我国海洋微藻能源研究及应用尚处于起步阶段,仍有许多问题难以解决。因此,海洋微藻能源的发展可谓喜忧参半。”中国科学院海洋研究所研究员刘建国对记者表示。

未来重要的可再生能源

海洋微藻没有高等植物的根茎叶等细胞分化,在缺氮等条件下,某些单细胞微藻可积累干重50%以上的油脂,是最有发展前景的产油生物之一。

目前,我国已经成为世界上能源消耗和二氧化碳排放最大的国家之一,如何减少和摆脱对化石资源的依赖,保障能源供给安全,已经成为社会经济发展急需解决的重大战略问题。

刘建国介绍说,目前国内外掀起了生物质能源开发的热潮, 其中利用油料作物生产生物柴油和利用产淀粉作物生产乙醇,成为生物质能源产业化开发的主流。巴西利用种植甘蔗和蓖麻来生产乙醇和生物柴油,美国利用种植玉米和大豆来生产乙醇和生物柴油,欧洲主要利用种植油菜来生产生物柴油,这些都受到了国际上的普遍重视。然而,这些生物质能源开发技术主要还是依赖农作物,大量粮食和食用油的使用造成了世界粮食的紧张和价格的上涨,导致生物质能源开发与人争土地、水和粮食资源的被动局面。

“我国人口多、人均水土资源少的国情决定了依靠耕地大规模种植能源植物势必与粮食安全发生冲突,因此我国不能效仿国外的模式来发展生物质能,必须另辟新径。”刘建国说。

他进一步解释:“利用海藻生产生物质能不仅有利于解决能源短缺的问题,而且将大大推动海洋生物资源开发,构建新型农村经济发展模式,有利于环境质量的改善、修复和保护。”

据了解,山东有十几个课题组在从事微藻研究,已发现、筛选、培育了几十个富油藻种,并开始运用基因工程技术改造藻种。还有一些技术力量正在进行微藻生物柴油制备技术的研究。

中科院海洋研究所专家韩笑天表示,海洋微藻产油主要基于微藻细胞吸收二氧化碳,光合效率高、生长繁殖快,并且在某些条件下可以大量积累油脂,经过生物冶炼可开发生物柴油和优质航空汽油,直接应用到工农业和交通领域,其优势和特点十分明显。而且微藻生物能源可以再生,燃烧后不排放有毒有害物质,对大气二氧化碳没有净增加。

海洋微藻利用天然海水作为培养基,对于淡水资源十分缺乏的中国来说具有独特的吸引力。发展海洋微藻产业可以充分利用我国广阔的海域、盐碱滩涂

等非耕国土资源,不存在与传统粮食作物争地的问题。据计算,我国盐碱地达1.5亿亩,如果用1/3的盐碱地养殖微藻,所生产的生物柴油就可以满足全国的燃油需求。

“微藻是未来重要的可再生能源之一。”中国海洋大学教授潘克厚说,微藻的光合作用效率高,生长周期短,倍增时间约3~5天,有的藻种甚至一天可以收获两季,单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。而且微藻脂类含量在20%~70%,这是陆地植物远远达不到的,可用于生产生物柴油或乙醇,还可望成为生产氢气的一条新途径。

海洋微藻能源发展之忧

刘建国指出,我国海洋微藻能源研究及应用尚处于起步阶段,存在的突出问题是成本过高,理论和现实差距大,许多关键技术有待突破,相关工程技术需要集成。

目前,生长快的微藻藻种通常含油量只有10%~20%,体积小于10微米的细胞也不易于收获,而含油量大于60%的藻种生长速度较慢,因此需要开展工程藻种的良种优化,选育细胞生长快、含油量高和易于收获的藻种。现在的研究工作多停留在实验室和小规模基础上,缺少适宜于自然阳光和温度变化条件下的细胞高密度原理与培养技术,如何规模放大是当前的主要瓶颈。此外,微藻细胞小、细胞壁大多坚硬,缺乏经济有效的藻体收获和细胞破壁技术,也是当前面临的问题。

刘建国说,微藻细胞工程培养存在多种渠道的敌害生物污染,严重影响培养效率甚至导致彻底失败,需要建立敌害生物污染综合防治技术。另外,目前关键培养装置的规模在几百吨,缺少工业化培养的大型光生物反应器装置。

建立基地集中攻关

针对微藻能源研究和应用中存在的主要问题,中科院海洋所专家建议建立模式平台基地,围绕本领域上、中、下游关键技术问题,集中开展以下攻关研究。

在组织管理层面,成立联合开发组织和管理机构,设立专门的微藻生物能源开发基金;制订优惠政策,加大投资力度并吸引社会资金,协调相关部门、机构和单位,形成产学研相结合的产业联盟。

在国家层面,集中力量建立工业化微藻产油技术集成平台,对限制微藻生物能源开发的关键理论和应用技术难点开展联合攻关,力争率先突破关键技术,优化产业化技术工艺和流程,占领国内外微藻生物能源开发的制高点。

在技术和应用层面,在我国沿海海域定期开展微藻样品系统采集,并借助科学考察机会采集国外水样,分离纯化海洋微藻种质,筛选高效产油海洋藻株,同时对某些工程微藻进行分子改良;研究有效培养用水气、肥料和设备处理的技术,建立有效的敌害生物联防体系和高纯度种源的扩大培养系统;开展光生物反应器放大技术研究,突破制约规模化放大的技术瓶颈限制;探讨微藻细胞多级收获技术,建立经济、高效的微藻收获工艺体系。

刘建国同时建议,开展微藻长期保活研究,建立同作物种子长期储藏微藻活细胞的技术,为微藻细胞工程大量培养提供所需的良种;结合高等植物油脂提取经验,探讨适宜于微藻油脂提取冶炼生物柴油的技术工艺。

通信工程的发展现状和未来趋势分析

通信工程的发展现状和未来趋势分析 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 这篇通信工程师论文发表了通信工程的发展现状和未来趋势分析,随着我国网络和通信技术的不断发展,我国的通信网络逐渐迈向现代化,虽然与发达国家还在一些差距,但是在传输技术方面取得了很大的进步,我国的传输技术经历了长期发展的过程,本文就围绕传输技术与通信工程进行详细介绍。 关键词:通信工程师论文,传输技术,应用现状 1 前言 通信网络工程在我国人们的生产以及生活中都占有重要位置,一方面,通信工程进一步改变的人们的工作方式,对于各行各业的日常工作方式进行了巨大的变革,提高了人们工作的效率;另一方面,通信工程还可以及时地获取社会上的各种信息,有利于相关人员加强对社会的管理,促进社会和谐稳定,而各种传输技术作已经被广泛应用于人们的生产和生活中,文章主要讲述其在通信工程中的具体应用状况,并对其发展趋势进行分析,希望可以促进通信工程的不断发展。

2 通信工程的发展状况 关于通信工程的含义概述 通信工程属于电子工程,也可以被叫做电信工程,该工程现在已经在我国作为一种成熟的学科出现在各大高校的开设专业当中,通信工程主要研究在通信过程中发生的信息传输以及信号处理现象,理解其原理,同时再加以应用。当前,通信工程的相关信息技术迅速发展,光纤通信、数字移动通信以及网络通信极大地便利了人们的交流和通信过程,因此具有广大的发展前景,目前通信工程可以从云技术和无线宽带技术方面入手,来推动传输技术的进一步发展[1]。 关于通信工程的研究内容概述 通信工程主要研究信号的产生、信息的传输、交换以及产生的原理问题,同时还有需要关注数字通信、光纤通信、个人通信、计算机通信、卫星通信、蜂窝通信以及平流层通信等问题,除此之外,通信工程还会涉及传输技术在多媒体技术、数字程控交换以及信息高速公路三方面的应用问题。现代通信技术最初起源于19世纪,今天现代通信技术已经得到了迅速发展,也被广泛应用在一些行业领域当中[2]。 3 传输技术的主要内容 关于传输技术的信道及范围概述

微藻制油技术

微藻制油技术 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

微藻制油 在全球变暖、能源危机的大背景下,世界各国都在积极寻找新的可替代能源。 提起全球变暖,大多数的企业为如何减少二氧化碳排放,为封存二氧化碳而投入了大量研发资金和人力;提起生物柴油的原料,人们会想到玉米和大豆,从它们“体内”提炼出的乙醇和生物柴油,能有效降低碳排放,减少环境污染。但与此同时,由于这两种作物的培育周期较长、占地面积较大,会产生“与粮争地”问题,从而导致“解决了能源危机,却出现粮食危机”的尴尬结果; 通过科学家的不断研究,一种新的技术进入了人们的视野:培养微藻吸收二氧化碳,并进行光合作用,最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品,将二氧化碳变废为宝,这就是“微藻制油”技术。 光合作用 光合作用(Photosynthesis)是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。

微藻 微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物,微藻个体较小,除个别种类之外,一般只有十几个微米大小。它是低等植物中种类繁多、分布及其广泛的一个类群。无论是在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方微藻都能生存。微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂,可以旺盛地消耗高浓度的CO2和NO2,源源不断地将CO2转化为潜在的生物燃料、食物、饲料以及高价值的生物活性物质。 微藻制油 微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。 据专家介绍,微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。 微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻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。 微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生

微藻制油

微藻制油 一、目前的能源现状 1. 石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭,而且这些 传统能源造成大量的环境污染如 2.新能源太阳能、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用,不足以满足人们的需要。 3.生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点,而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。 总而言之,未来将是生物能源的天下。生物能源将会是人类不二的选择,未来生源的前景将不可估量。 二、微藻概述 1.海洋单细胞藻类,即微藻,是地球上最早的生物物种,它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源,是地球有机资源的最初级

生产力,有了它们才有了大气中的氧气,才有了海洋和陆地的其他生物,也才有了人类。 2.微藻的特点 (1)微藻具有叶绿素等光合器官,是非常有效的生物系统,能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。 (2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖,细胞周期较短,易于进行大规模培养,由于微藻通常无复杂的生殖器官,使整体生物量容易采收和利用。 (3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻,因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。 (4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,某些种类还富含油料、微量元素和矿物质,是人类未来重要的食品及油料的来源。 (5)微藻,尤其是海洋微藻,因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物,是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。 3.微藻的种类 微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻

利用微藻制备生物能源的研究进展

第33卷第5期 唐山师范学院学报 2011年9月 Vol. 33 No. 5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2011 ────────── 收稿日期:2011-04-24 作者简介:郝国礼(1988-),男,河北张家口人,唐山师范学院生命科学系学生,研究方向为植物细胞工程。 利用微藻制备生物能源的研究进展 郝国礼,刘 佳,陈 超,李兴杰 (唐山师范学院 生命科学系,河北 唐山 063000) 摘 要:结合目前能源微藻在藻种选育、影响微藻产油因素以及生产工艺方面的研究现状和微藻综合利用发展中存在的问题,综述了近年来各国在微藻能源开发方面的重要科研工作,以及微藻能源与低碳的关系,并对微藻能源开发的相关研究方向和进展进行了评述。 关键词:能源微藻;低碳;工艺流程;综合利用 中图分类号: Q 77; TK6 文献标识码:A 文章编号:1009-9115(2011)05-0040-04 Review on the Progress of Producing Bio-Energy from Microalgae HAO Guo-li, LIU Jia, CHEN Chao, LI Xing-jie (Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China) Abstract: This review provides a brief overview on the screening and cultivation of the Microalgae, the factors influencing oil-producing of Microalgae, the research on the current production condition, and the problems existing in the comprehensive utilization of microalgae. Here, we review the global research progress of microalgae energy in recent years, and the relationship between microalgae energy and low carbon. Key words: energy microalgae; low-carbon; process technique; comprehensive utilization 世界经济的现代化,得益于化石燃料的开发与应用。然而,由于人们的过度开采,化石燃料终将会枯竭。化石燃料的利用,也造成环境的严重污染,因此,清洁、可再生能源的开发成为了各国研究的重点。目前专家学者研究的主要范围包括风能、水能、太阳能、生物能源等。生物能源是可再生能源的一种,它具有潜在大规模替代汽油和柴油的可能性,因此一直是国内外研究的热点。到目前为止,生物能源的发展已经经历了三代[1]。第一代生物能源是以玉米为主要原料生产乙醇。第二代生物能源以秸秆、枯草等非粮作物中的纤维素为主要原料,生产乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等。第三代以产油微生物为主,其中又以海水微藻的研究最多。某些微藻因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点,而被视为新一代甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料[2]。René Wijffels 和 Maria Barbosa 预测,藻类可能在未来的10~15年中成为燃料给料的一个重要来源[3]。 微藻生物质与能源植物相比,具有光合作用效率高、生长周期短、生物质产量高的优势。在同样条件下,微藻细胞 生长加倍时间通常在24h 内, 对数生长期内细胞物质加倍时间可短至3.5h ,生物质生产能力远远高于陆地能源植物。就单位面积的产油量计算,微藻产油可达陆地油料作物产油量的30倍。微藻还可以利用盐碱地、沙漠、海域来养殖,存在不与粮争地及不与人争粮的巨大优势。获得大量的微藻生物质是微藻生物能源发展的首要前提,而优良的微藻种质是提高微藻生物质产量、降低原料成本的关键。产油量较高的部分藻类含油量占干重的比例分别是小球藻(Chlorella sp., 28%-32%)、葡萄藻(Botryococcus ,25%-75%)、三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum ,20%-30%)、杜氏盐藻(Dunaliella primolecta ,23%)等[4]。 1 微藻与低碳 从可持续发展的角度来看,利用微藻实现CO 2的减排符合自然界环保、经济、彻底的循环模式。因此藻类制备生物燃料成为了一种CO 2减排及利用的新方式。 陈明明等人利用诱变育种技术对用来固定CO 2的微藻进行育种,获得耐受高CO 2浓度、可高效固定CO 2的斜生

现代通信技术的发展现状及发展方向

1.简要概述现代通信技术的发展现状及发展方向; 光纤通信技术(现阶段主流): 光纤通信技术是以光信号作为信息载体、以光纤作为传输介质的通信技术。在光纤通信系统中,因光波频率极高以及光纤介质损耗极低,故而光纤通信的容量极大,要比微波等通信方式带宽大上几十倍。光纤主要由纤芯、包层和涂敷层构成。纤芯由高度透明的材料制成,一般为几十微米或几微米,比一根头发丝还细;外面层称为包层,它的折射率略小于纤芯,包层的作用就是确保光纤它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路问题;涂敷层的作用是保护光线不受水气侵蚀及机械擦伤,同时增加光线的柔韧性;在涂敷层外,往往加有塑料外套。光纤的内芯非常细小,由多根纤芯组成光缆的直径也非常小,用光缆作为传输通道,可以使传输系统占极小空间,解决目前地下管道空间不够的问题。 我国从1974年开始研究光纤通信技术,因光纤体积小、重量轻、传输频带极宽、传输距离远、电磁干扰抗性强以及不易串音等优点,发展十分迅速。目前,光纤通信在邮电通信系统等诸多领域发展迅猛,光纤通信优越的性能及强大的竞争力,很快代替了电缆通信,成为电信网中重要的传输手段。从总体趋势看,光纤通信必将成为未来通信发展的主要方式。 量子通信技术(特殊需求必须): 在量子通信网络中,主要有量子空分交换技术、量子时分交换技术、量子波分交换技术等。量子空分交换是通过改变光量子信号的物理传输通道来实现光量子信号的交换;量子时分交换是在时间同步的基础上对光量子信号进行时分复用而进行的交换;量子波分交换是将光量子信号经过波分解复用器、波长变换器、波长滤波器、波分复用器而进行的交换。量子通信网络有三个功能层面:量子通信网络管理层、量子通信控制层和传输信道层。由量子通信控制层进行呼叫连接处理、信道资源管理和建立路由,进而控制光纤通道建立端到端量子信道,管理层负责资源和链路等的管理,控制层和管理层的功能由经典通信链路完2016 年底,北京和上海之间将建成一条全长2000 余公里的量子保密通信骨干线路“京沪干线”,它是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络,主要开展远距离、大尺度量子保密通信关键验证、应用和示范。此干线可以实现远程高清量子保密视频会议系统和其他多媒体跨越互联应用,也可以实现金融、政务领域的远程或同城数据灾备系统,金融机构数据采集系统等应用。2016 年7 月份中国将发射全球首颗量子科学实验通讯卫星,这标志着我国通信技术的突破性发展,标志着中国同时在军用通信领域站在了世界的最前列,之后会陆续发射的更多量子通讯卫星,就可以建成全球性的量子通信网络。正如潘建伟院士所说量子科学实验卫星的发射,将表明中国正从经典信息技术的跟随者,转变成未来信息技术的并跑者、领跑者,量子通信将会尽快走进每个人的生活,就像计算机曾经做到的一样,改变世界。量子通讯卫星和“京沪干线”的成功将意味着一个天地一体化的量子通信网络的形成。 量子通信与传统的经典通信相比,具有极高的安全性和保密性,且时效性高传输速度快,没有电磁辐射,它的这些优点决定了其无法估量的应用前景。通过光纤可以实现城域量子通信网络,通过中继器连接实现城际量子网络,通过卫星中转实现远距离量子通信,最终构成广域量子通信网络。未来数年内,量子通信将会实现大规模应用,经典通信的硬件设施并不会被完全取代,而是在现有设施的基础上进行融合。在通信发送端和接收端安装单光子探测器、量子网关等量子加密设备,即可在电话、传真、光纤网络等原有的通信网络中实现量子通信,这将大大地提升通信的安全性。量子通信有望在10 到15 年之后成为继电子和光电子之后的新一代通信技术,这种“无条件安全”的通信方式,将从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

微藻柴油

生物柴油是以动植物为原料通过与醇类进行酯交换反应制得的脂肪酸甲酯的总称。 其实生物柴油的概念提出在1988,德国的一家公司以菜籽油生产生物柴油。近几年来,随着世界能源紧缺和环境问题的严峻化,使得生物柴油作为一种可再生的以及环保的能源受到人们的关注。但是,由于生物能源本身具有的一些问题,制造成本比较高,有数据显示约75%的成本为原材料成本。而且如果大量种植传统产油植物,会造成粮食供应造成影响。因而生物柴油相较普通柴油价格高,这使得它的推广有一定难度。 这时候大家把目光转向了藻类。藻类的生长周期短,来源比较广,再加上可以滩涂地、荒废地等非耕地,因此微藻培养生产生物柴油不会导致世界粮食供应问题。 有一种说法是:金融危机促使微藻柴油崛起。2008年奥巴马将“生物柴油”的推广放到了一个较为重要的位置,一方面是为减少本国能源对外依赖,增强国家能源安全;另一方面则是期望这一“绿色就业”(Green Jobs)的兴起可以创造更多的就业机会,缓解经济危机的影响。 那所谓的微藻柴油就是指:微藻柴油:利用藻类的光合作用产生的藻类物质,经过一系列的提取加工之后得到的油类产品。其实用右边的图就可以形象的表示,微藻利用光合作用产生含碳物质,之后这部分物质通过细胞破碎等方式提取出来,经过一系列加工就变成了生物柴油。这就是我们那天参观五楼实验室的时候,那位学姐向我们介绍试管内的微藻油脂。 微藻油脂的主要组成成分是C12~C22的脂肪酸,且以不饱和脂肪酸为主。脂肪酸在细胞内通常以贮存脂质、结构脂质和活性脂质的形式存在。下表就是主要的脂肪酸分数表,游离脂肪酸较少,在微藻内主要以甘油三酯(TAG)形式存在。 萄糖经过EMP途径转化为丙酮酸,丙酮酸在丙酮酸脱氢酶的作用下生成乙酰辅酶A;②乙酰辅酶A是脂肪酸合成的前体物质,它先在乙酰辅酶A梭化酶(ACC)的作用生成丙二酰辅酶A;③丙二酰辅酶A在脂肪酸合成酶(FAS)的作用,之后进行连续的酰基碳链延长的聚合反应,形成甘油三脂(TAG)。 这个表里面展示的是普通油料作物与微藻的产油相比较,以全球运输所需燃料作为衡量标准,如果……需要占用41.3%的耕地面积,而使用微藻则可将面积控制在2.1%左右。而在产油微藻内部进行对比,则可以看到不同的微藻内部含油量不同,因而相应的产出的油品的质量也有所不同。现在比较广泛的是布朗葡萄藻,小球藻,和杜氏藻等。 微藻的大规模培养需要有效的培养系统。目前培养微藻的系统主要分为开放培养系统和密闭式培养系统。开放式培养系统主要包括浅水池、跑道池、循环池和池塘四种类型;其中跑道池是现今运用最广的开放式培养系统。图为开放式跑道系统。跑道常深15- 35 cm,跑道的一侧有叶轮提供动力,确保水的循环和混合。这就跟我们在实验室看到的那个绿色大的跑到状的容器类似。 平板式反应器主要是由透明材料做成,通常由循环装置、控温系统、板式反应器、光源及CO:供给系统构成。其大型照明表面面积具有通光率高、溶解氧浓度积累量低且藻体分散效果好等优点,但是平板式反应器也伴随着大规模化培养需要的空间和材料大、水的流动性差、不易控温和粘壁严重等问题。 管式反应器由透明材料(如玻璃和塑料)制成,形状有直的、螺旋状、圈状等。管道一般相互平行安置,以最大限度的照明和节省占地面积。管式反应器具有比表面积大、建设成本低、易清洗及适合户外培养等优点;但是也有诸如粘壁严重、占地大、营养分布不均等缺点。 一:定义1988 年,德国聂尔公司首次研发出以菜籽油为原料的新型清洁能源———生物柴油。生物柴油是以动植物为原料通过与醇类进行酯交换反应制得的脂肪酸甲酯的总称。随着

藻类与新能源的关系

藻类与新能源的关系 摘要: 随着经济的迅速发展,全球性化石资源日益枯竭,液体燃油的供应形势日趋严峻,能源短缺问题已经成为制约世界各国经济发展的重要因素之一[1]资源有限性带来的能源危机以及造成的环境污染问题都在促使人们努力寻找石油的替代燃料,这也大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐。在世界能源危机的影响下,生物质能源由于可再生、低污染等优势,被认为是在未来一个较短时期内最有潜力缓解能源危机的石油替代品。近年来,生物柴油受到了人们的广泛关注,尤其是进入20 世纪90 年代,开发生物柴油替代石化柴油已成为新能源开发的重要途径之一,成为重要的柴油替代品[2]生物柴油的研究得到了广泛的重视,同期生物柴油的研究论文增长了10 倍,SCI 检索论文从2003 年的120 多篇增加到2009 年的1200多篇。已有很多文章对生物柴油的市场、政策、生产及技术做过详细的介绍和综述,Ma 等近几年,生物柴油的研究得到了广泛的重视,同期生物柴油的研究论文增长了10 倍,SCI 检索论文从2003 年的120 多篇增加到2009 年的1200多篇。已有很多文章对生物柴油的市场、政策、生产及技术做过详细的介绍和综述[3]而微藻由于具有生物量大、光合效率高、生长周期短、油脂含量高和环境友好等优点,有望破解后石油时代的能源危机。重点阐述了产油微藻的种类,提高微藻油脂含量的策略,微藻细胞的采收技术,微藻油脂的提取和 转酯化反应等内容;分析了微藻生物柴油产业发展中亟待解决的一些问题。目前,藻类生物柴油是一个研究热点,具有广阔的开发利用前景。 关键词:微藻 ,生物柴油,新能源。 1利用微开发生物质能源的优势藻 就全球来说,藻类是一种数量巨大的可再生资源。地球上的生物每年通过光合作用可固定8 ×1010 t碳,生产14. 6 ×1010 t生物质,其中一半以上可归功于藻类的光合作用。利用微藻发生物质能源的优势可总结如下[4] 1 环境适应能力强,生长要求简单,营养需求低,可直接转化利用CO2、无机盐和有机废水等 2 微藻光合效率高,倍增时间短,单位面积的产率高出高等植物数十倍。 3 培养微藻不占用耕地,可利用海滩、盐碱地和荒漠等土地进行大规模培养,可利用海水盐碱水、荒漠地区地下水和有机废水进行培养。 4 微藻含有很高的油脂,特别是一些微藻在异养或营养限制条件下脂肪含量可 高达20% ~70%,按藻细胞含30%油脂(干重)计算, 1 hm2 土地的年油脂产量是玉米的341倍,大豆的132倍,油菜籽的49倍。影响藻类油脂合成的因素很多,通过改变藻类的培养条件和采用分子生物学技术均可进一步增加藻类的油脂含量。在适当的培养条件下,减少藻类培养基质中的氮元素,可以增加某些藻类的油脂含量,如眼点拟微球藻(Nannochloropsis oculata)和小球藻(Chlorella vulgaris) [5]微藻 没有根、茎、叶的分化,不产生无用生物量,加工工艺相对简单,易于粉碎和干燥,预处理成本相对较低。 6 微藻热解比农林废弃物简单,而且所得生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1. 6倍。 7 微藻燃料清洁,环境友好,燃烧时不排放有毒有害气体。 8 微藻能高效固定CO2 ,有助于减缓温室气体排放。

移动通信技术现状及前景

六安职业技术学院毕业设计(论文) 移动通信技术 姓名:姚彬 指导教师:项莉萍 专业名称:应用电子技术0802 所在系部:信息工程系 二○一一年六月

毕业论文(设计)开题报告

毕业论文(设计)开题报告成绩评定表

毕业论文(设计)成绩评定

摘要 在信息化时代移动通信已越来越为人们所关注,因此移动通信技术的发展及移动通信技术前景的发展越来越显得重要。本课题主要研究的是移动通信技术的发展及移动通信技术前景及相关知识,分析了其应用前景和我国目前的发展状况。 关键词:第三代移动通信系统,移动通信,个人通信网,发展历程 Abstract Mobile communications in the information age has become increasingly of concern to people, so the development of mobile communications technology and the development of future mobile communication technologies become increasingly more important. The main research topic is the development of mobile communications technology and the prospects for mobile communications technology and related knowledge, analysis of its prospects and our current state of development. Key Words:third-generation mobile communication systems, mobile communications, personal communications network, the development process.

微藻制油技术

微藻制油 在全球变暖、能源危机的大背景下,世界各国都在积极寻找新的可替代能源。 提起全球变暖,大多数的企业为如何减少二氧化碳排放,为封存二氧化碳而投入了大量研发资金和人力;提起生物柴油的原料,人们会想到玉米和大豆,从它们“体内”提炼出的乙醇和生物柴油,能有效降低碳排放,减少环境污染。但与此同时,由于这两种作物的培育周期较长、占地面积较大,会产生“与粮争地”问题,从而导致“解决了能源危机,却出现粮食危机”的尴尬结果; 通过科学家的不断研究,一种新的技术进入了人们的视野:培养微藻吸收二氧化碳,并进行光合作用,最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品,将二氧化碳变废为宝,这就是“微藻制油”技术。光合作用 光合作用(Photosynthesis)是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌(如带紫膜的嗜盐古菌)利用其细胞本身,在可见光的照射下,将二氧化碳和水(细菌为硫化氢和水)转化为有机物,并释放出氧气(细菌释放氢气)的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产者,是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用,食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量,效率为10%~20%左右。对于生物界的几乎所有生物来说,这个过程是它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环,光合作用是必不可少的。

微藻 微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物,微藻个体较小,除个别种类之外,一般只有十几个微米大小。它是低等植物中种类繁多、分布及其广泛的一个类群。无论是在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方微藻都能生存。微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂,可以 旺盛地消耗高浓度的CO 2和NO 2 ,源源不断地将CO 2 转化为潜在的 生物燃料、食物、饲料以及高价值的生物活性物质。 微藻制油 微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。 据专家介绍,微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。 微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻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。 微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生产微藻的尝试,占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。

微藻生物质能源

2018 年秋季学期研究生课程考核 考核科目:绿色黄金-微藻生物质液态能 源 学生所在院(系): 学生所在学科: 学生姓名: 学号: 学生类别: 考核结果阅卷人

微藻生物质能源 一.立项报告 (一)立项背景 能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。与世界相比,中国资源总量虽大,却不易开发。中国煤炭资源地质开采条件较差,大部分储量需要井工开采,极少量可供露天开采。石油天然气资源地质条件复杂,埋藏深,勘探开发技术要求较高。未开发的水力资源多集中在西南部的高山深谷,远离负荷中心,开发难度和成本较大。非常规能源资源勘探程度低,经济性较差,缺乏竞争力。而且中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。因而如今处于二十一世纪的中国正面临着严峻的能源短缺问题,也正是上述原因,开发新能源,发掘新型能源的潜力我们势在必行。 2009年11月在珠海举行的中国藻类学会议上,利用微藻生产生物能源的研究十分抢眼。从会议报告来看,许多学者的研究甚至达到了一定的深度。而其中微藻大规模快速培养技术的研究发展得更是十分迅速。从研究规模和投入看,目前已有中国科学院水生生物所、中国科学院武汉植物园、过程工程研究所、中国科学院南海海洋所、中国科学院青岛海洋所等单位开展了选种、育种、大量培养、收集和提油等研究,并积极开展与我国大型石油化工企业的合作。 不仅中国如此,世界各国都在摩拳擦掌。1978年,美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)最早启动了这项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划。从1990年到2000年,日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目,该项目利用微藻来生物固定二氧化碳, 并着力开发密闭光合生物反应器技术,通过微藻吸收火力发电厂烟气中的二氧化碳来生产生物质能源。2009年日本再次启动利用微藻生产生物能源的计划。进入21世纪,石油价格一度大幅上扬,刺激了微藻生物柴油技术的研究。目前各国的总投入达到数百亿美元。 从目前的研究进展和热衷程度看,一个能够替代石油的新能源似乎已经被找到,利用微藻生产生物燃料的产业化道路也似乎已经被开辟,让我们相信一个高效、清洁、环保的新能源时代已经到来。 微藻就是浮游植物,遍布全球各种水体。其类群繁多,种类丰富。作为生态系统中初级生产者,在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用。微藻能够把光合作用产物转化成油贮藏起来,在细胞内形成油滴,如葡萄藻、小球藻。有些藻类在缺氮等条件下,可大量积累油脂,含油量可高达70%。首先通过萃取、热裂解等方法从这些微藻中将油提取出来,再通过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯,即生物柴油。因此,微藻确实能够生产生物能源。 由于微藻的生物量大,可利用滩涂、盐碱地、荒漠进行大规模培养,可利用海水、盐碱水和荒漠地区地下水进行培养,不与农作物争地、争水。微藻培养还可利用工业废气中的二氧化碳和氮氧化合物,缓解温室气体的排放,减少环境污染。

通信工程现状与特点及发展前景展望

通信工程现状与特点及发展前景展望 发表时间:2017-11-15T11:34:37.647Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第17期作者:韦文鹏[导读] 我们在日常的生活当中可以通过IT在网络上进行有关的服务和交易,从而实现通信工程的较为全面的运行和推广,发挥出自身的效果。 摘要:电子通信工程的领域包括:计算机通信网络及其安全技术,移动通信与个人通信,卫星通信、宽带通信与宽带通信网,多媒体通信,语音处理及人机交互,图像处理与图像通信,信号处理及其应用技术,集成电路设计与制造,电子设计自动化(EDA)技术及其应用,通信与测量系统的电路技术,微波技术及其应用,微波传输、辐射及散射,微波电路,微波元器件,微波工程,光电子学与光纤通信工程,信息光电子工程等等……所以,在通信工程未来发展的战略目标上要不断与时俱进.开拓创断,不断完善我国的通信工程的特续、健康发展。 关键词:工程现状;发展前景 引言:通信工程就是在信息的科学技术化快速发展中一个重要的领域,这其中主要是网络通信、光纤通信以及移动通信,光纤运用到宽带通讯中,走进千家万户,移动电话人人享用。信息资源共享堆进社会发展,人类进步,发挥了巨大的经济效益。同时,这些通信工程的出现使得人们在进行信息的传递与获取信息两个方面都得到了空前的方便与快捷。通信工程具有广阔的发展前景但同时又缺乏这方面的人才,因此我们要努力的培养这方面的创新人才,通过科学的先进的技术指导,不断的开拓通信工程新的局面。1通信工程的特点 对于通信工程这门专业来说,它是一个服务面比较广、宽口径、跨学科和实用性较强的一门专业,它通常包括了数字通信、光纤通信、和移动通信以及IT行业。 在对这方面人才的培养上,我们应该加强人们对于通信技术的学习和掌握,以及充分的学习通信网和通信系统,在培养这些人才的同时还应该注重加强他们在从事研究和设计以及制造到最后运营整个过程中的技术有段和方法,使他们能够在今后国防工业以及国民经济中的各个部门中从事开发和应用通信的设备和有关的技术。这个新型服务行业的出现与发展,直接的带动了我国国民经济的快速发展,同时也带动了我国高校事业的发展,全国的很多所高校的本科学生都陆续的选择了通信工程这门专业。2通信工程的发展现状 通信工程作为一个新型的服务行业,它逐步的发展与壮大,对整个通信的行业发展以及其内部的组织管理部分也表现出了与之相应的一些特点。 (1)通信行业主要包含两个大部分,就是通信?设备的制造开发以及通信的服务行业,在我国,通信的服务行业实现的方式就是通过网络的通信技术运营进而实现的。 (2)电信行业的发展是通信工程在发展的过程中最重要的支柱之一。我国电信行业的不断发展主要是靠3G时代的发展,为此我们要为能够更好的发展3G时代而做更多的努力从而扩大和普及通信工程。但是在当今的企业发展中仍然存在着技术以及资金相对来说不足的现象。 (3)通信工程中另外一个最重要的组成部分之一就是通信制造业的发展,因此在我们大力的对3G时代进行推广和普及的过程中,对于通信的制造业也会带来更为广阔的发展市场以及市场的有关需求。要对通信的制造业不断的进行修改和完善,将一些跨国际的通信产品引入到中国的通信制造业当中。 (4)通信工程在发展壮大的过程当中,对人的有关要求也出现了比较缺乏的现象。因为通信工程中所包含的内容相对比较复杂,因此,在整个发展的过程当中我们就需要大量的专业的骨干型的管理方面的人才。在进行通信的制造过程当中又需要大量的一线的和有技术含量的员工,从而保证通信工程的正常发展。 3浅析通信工程的发展前景 随着通信产业的健康、快速、持续的发展,整个的通信行业在我国的国民经济当中已经成为了新的经济增长点,那么通信工程也同时占有着很重要的市场份额。因此在新时期的发展过程当中我们要努力的朝着创新的技术发展,要跟得上时代的步伐。(1)通信工程在未来的发展过程当中,运用高速的无线宽带网络技术,云电技术实现了无线的城市发展战略。这就在充分的利用了通信工程技术发展的基础上,实现了人们对网络通信服务的要求。比如人们在日常的生活中通过手机来看电视节目、或者玩儿互动的手机游戏以及参加及时的临时手机视频会议等等,这些通信技术引入到生活中,有效的提高了广大人民的生活质量水准,从而提高了整个城市的信息化程度,同时也提升了我国信息现代化的发展水平。 (2)在通信工程的发展前景当中,我们要逐渐的实现利用光进行通讯的技术,那么这主要运用在未来的网络技术之上,我们要不断的提高相关的业务水平和实现信息能够快速传输的功能,从而能够更加科学的更加规范的对网络通信进行管理,提高通信工程的质量与服务的范围。那么对于光通信的发展,就是要实现通过节点的转换以及光的高速传播和宽带光的接入等自动化的网络技术在今后通信工程中的应用,从而更快的提高运行的速度,更好的服务于人和社会。 (3)利用通信工程对IT行业进行相关的完善。我们在日常的生活当中可以通过IT在网络上进行有关的服务和交易,从而实现通信工程的较为全面的运行和推广,发挥出自身的效果。 4结语 总之,在通信工程不断发展过程中,不仅要对这个专业有着全方位的把握从自身实际情况出发和市场需求状况,不断与时俱进、开拓创新,更重要的还要把握未来发展趋势,不断完善通信工程的技术质量和服务水平。参考文献: [1]杨迁迁,孙芳芳.浅析通信工程发展的前景[J].科技资讯,2015,(12). [2]黄建华.浅谈近代通信工程的发展[J].城市建设理论研究,2016,(08). [3]汤咏长.视频会议Internet网络传输研究[M].中国通信科技,2015,(12).

3利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展

利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展 前言 随着现代工业的飞速发展,大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。生物质能储量丰富,并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源,现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。而在众多的生物质中,微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点,是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义,商业化前景良好[6,7]。 2007年, Williams[8]综合近年来的研究成果,指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响,将会成为未来生物燃料开发的趋势。 Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一,微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。 微藻热化学液化制备生物油技术 将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期,当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分,分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。该技术起步早,生产工艺相对成熟,所得油品质量好,使用性能与矿物石油基本相当,是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化,对原料脂类含量有较高要求,所得产物性能受脂类组成的影响很大,并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点,难以实现大规模工业化应用。 近年来,人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。生物油是便于运输、存储的绿色燃料,经过精制可转化为替代石油的常规燃料。生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高,是实现藻细胞所有组分能源化,获得高产率绿色液体燃料的有效方法,对其进行深入研究,对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。 H.B.Goyal等研究者指出,热化学转化方法是最适合的将微藻转化为可替代化石燃料的液体燃料的环保技术[10,11]。目前国内外研究者主要采用快速热解液化和直接液化两种热化学转化技术进行以微藻为原料制备生物油的研究。 快速热解液化 生物质快速热解液化是在传统热解基础上发展起来的一种技术,它是在隔绝空气条件下,采用超高加热速率 (102~104K/s)、超短产物停留时间(0.2~ 3s)及适中的裂解温度,使生物质中的有机高聚物分子迅速断裂为短链分子,使焦炭和产物气降到最低限度,从而最大限度获得高产量的生物油的工艺技术。 Demao Li等利用热重分析对微藻热解行为和特性的研究表明,微藻主要的热解区间和最大失重区间的温度均较陆上木质类纤维素类生物质低,且热解所需活化能低,微藻热解是制备生物质燃料的良好来源[12~14]。微藻快速热解制备生物油工艺过程如图1所示。 研究表明,微藻热解可得到高芳烃含量、高辛烷值的生物油;藻体中脂类(脂肪、脂肪酸及脂肪酸酯)的属性和含量对热解油性质影响不大,但对热解油产率有明显的影响;除所含脂类外,其他

微藻产油可行性分析报告

微藻产油技术可行性分析报告 第一小组: 一.技术背景 1.技术背景 2.技术历史 3.技术发展现状和趋势,发展战略 4.技术意义 二.技术详细介绍 1.技术机理 2.研发团队(国内外的对比等) 3.具体实施方案(国内的产业,实施地点,等) 4.技术风险(项目中有的问题等) 三.技术市场分析(第二小组) 1.技术竞争力(该能源技术相比较其他技术的优点,缺点等) 2.技术成本(人力,财力等) 3.技术市场(市场营销等) 4.技术效益(产业结构等) 信息主要来源:组里讨论记录各类文档网站链接 周六晚上12点前发给我哦,798256265@https://www.doczj.com/doc/bb7156718.html, 大家加油啦 一、技术竞争力 1、优点:据了解,我国的有机碳组成中,海洋藻类占了1/3,藻类是一种数量巨大的可再生资源,也是生产生物质能源的潜在资源,其中微型藻类的含油量非常高,可以用于制取生物柴油。 中科院海洋研究所专家韩笑天说,利用微藻生产生物能源具有潜在的应用前景。微藻能够有效地利用太阳能,通过光合作用固定二氧化碳,将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质;而且微藻生物能源可以再生,燃烧后不排放有毒有害物质,对大气二氧化碳没有净增加。 “微藻是未来重要的可再生能源之一。”中国海洋大学教授潘克厚说,微藻的种质资源丰富,不会因收获而破坏生态系统,可大量培养而不占用耕地;另外,它的光合作用效率高,生长周期短,倍增时间约3-5天,有的藻种甚至一天可以收获两季,单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。而且微藻脂类含量在20%~70%,这是陆地植物远远达不到的,可用于生产生物柴油或乙醇,还可望成为生产氢气的一条新途径。

微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。 据专家介绍,微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。而且微藻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。 潘克厚说,微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生产微藻的尝试,占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。 中科院青岛生物能源与过程研究所生物制氢团队负责人郭荣波说,微藻比植物有更高的光能转化效率,据估计,微藻生物质产量可达到陆地植物的300倍。而且微藻生长的适应性强,海水、淡水都可以养殖,微藻农场可设于任何地点,可以在盐碱地、粘土地、滩涂以及浅海、湖泊养殖,不与粮争地,不与人争粮。“我国盐碱地面积达1.5亿亩,如果用14%的盐碱地种植微藻,在技术成熟的条件下,生产的柴油量就可满足全国50%的用油需求。” 专家们认为,我国在薯干、玉米等发酵生产酒精技术上已比较成熟,但每生产一吨酒精需要3吨粮食作为原料。如果每年生产一千万吨酒精,就需要三千万吨玉米,这比我国玉米生产基地—吉林年产量还要大。随着可利用的土地不断减少,在世界范围内,粮食供给越来越成为影响人类生存的大问题,如果每年生产几千万吨酒精,都以粮食为原料,显然是不可能的,而利用微藻来制取酒精和生物柴油,显然是“一举数得”。 人们希望利用太阳能和二氧化碳,通过光合作用获得大量的含油微藻细胞,将油脂从微藻细胞中提取分离出来,再通过催化转化过程将藻油制备成生物柴油或航空煤油。 微藻制油优点多多。首先它不与人争粮,不与粮争地,光合效率高,可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠、山地丘陵进行大规模培养,也可利用海水、苦咸水、废水等非农用水进行培养。其产出率高出传统作物数十倍,可有效解决非粮食可再生生物质能源的资源瓶颈。 微藻油脂含量高。在一定的诱导胁迫条件下,某些单细胞微藻可积累相当于细胞干重50%~70%的油脂,这是其他任何油料作物都无法比拟的。 在利用微藻生产生物柴油的同时,还可副产大量的藻渣生物质,作为进一步生产蛋白质、多糖、色素、碳水化合物等的原料,广泛用作高值化学品、保健品、食品、饲料、水产饵料等。 而且特别重要的是,微藻制油具有二氧化碳减排效应。理论上计算,每生产培养1吨微藻,可以捕获1.83吨二氧化碳。

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