也許在未來的某一天，飛機(jī)、貨車和小轎車都會(huì)用類似塘泥的物質(zhì)來驅(qū)動(dòng)加速。一項(xiàng)新的技術(shù)稱，在不到一個(gè)小時(shí)的時(shí)間內(nèi)，濃縮的藻類黏液就可以轉(zhuǎn)化成生物原油。這種黏液由水和藻類組成，后者的重量占總重的10%到20%。
在轉(zhuǎn)化的時(shí)候，黏液被連續(xù)輸送進(jìn)一個(gè)高科技?jí)毫﹀仯亙?nèi)的溫度大約為350攝氏度，壓強(qiáng)達(dá)到近204個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。高溫高壓可以使混合物保持液態(tài)。
美國(guó)國(guó)家能源部西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究員Douglas Elliott說，在壓力鍋內(nèi)，一些“其他人還沒有掌握的技術(shù)”將會(huì)使植物中脂類與其他礦物質(zhì)，如水中的磷等分離出來。
一個(gè)小時(shí)之后，在重力作用下，原油與水完全分離，并流向另一端。Douglas Elliott說：“我們可以對(duì)這些原油進(jìn)行純化，制成液態(tài)烴，并最終取代汽油、柴油和噴氣燃料等石油制品。”未來的水處理步驟甚至可以從剩下的植物原料中回收甲烷——本質(zhì)上就是天然氣。另一方面，分離之后留下的富含氮的水，以及回收的磷等礦物質(zhì)，都可以用來生產(chǎn)更多的藻類。
Douglas Elliott及其同事有關(guān)處理過程的論文已經(jīng)被《藻類研究》(Algal Research)雜志接收。總部位于猶他州的生物燃料公司Genifuel集團(tuán)也已經(jīng)獲得該技術(shù)的許可，正在與工業(yè)伙伴合作建立一個(gè)試驗(yàn)工廠。
重新啟用的技術(shù)
Douglas Elliott及其同事用來生產(chǎn)生物原油的技術(shù)被稱為“水熱液化技術(shù)”，在20世紀(jì)70年代，該技術(shù)一度非常前沿。不過，后來研究者們的興趣逐漸轉(zhuǎn)到培養(yǎng)高脂類含量的藻株上，這一技術(shù)便遇到了冷落。
為了從這些產(chǎn)量較高的藻類中獲得原油，需要先對(duì)藻類進(jìn)行干燥，然后進(jìn)行提取。提取的過程耗能很高，因而十分昂貴。水熱液化技術(shù)“具有能完全利用整個(gè)藻體的優(yōu)點(diǎn)，因此具有顯著的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)椴辉傩枰獑渭冏非笾惡康姆e累，或脂類的提取了，”倫敦咨詢公司FTI Counslting的能源分析師Aris Karcanias說，“此外，也不再需要為藻類干燥耗費(fèi)大量能源了。”
盡管有這些優(yōu)勢(shì)，但Douglas Elliott解釋說，直到現(xiàn)在，該技術(shù)的大部分演示都是在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的間歇式反應(yīng)器中完成的。這就意味著，研究團(tuán)隊(duì)每次只能獲得一批原油。除此之外，他們還要用化學(xué)溶劑將水與油分離。利用論文中所描述的連續(xù)過程，Elliott說：“我們發(fā)現(xiàn)，如果控制得當(dāng)?shù)脑?，我們就不再需要這些化學(xué)步驟了。”
前方的挑戰(zhàn)
據(jù)Douglas Elliott介紹，藻類生物能源要想在全球能源市場(chǎng)中占有一席之地的話，就必須具備高效的藻體生產(chǎn)能力，從而保證有足夠的原料用于轉(zhuǎn)化成生物燃料。另一方面，從藻類中提取的原油在使用上也有一些監(jiān)管的障礙，在是否允許這些燃料與石油燃料混合，或者是否可以替代石油燃料的問題上，都需要重新起草標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。Elliott解釋道：“事實(shí)上，二者看起來確實(shí)有點(diǎn)不一樣，而且在性質(zhì)上也稍有不同。”
據(jù)Aris Karcanias介紹，除了正在與美國(guó)能源部進(jìn)行合作的Genifuel集團(tuán)之外，其他一些追逐藻類生物能源技術(shù)的公司也值得關(guān)注，包括藍(lán)寶石能源公司(Sapphire Energy)、Cellana公司和合成基因組公司(Synthetic Genomics)等。
關(guān)于這一產(chǎn)業(yè)，Aris Karcanias說：“未來的研究需要在連續(xù)運(yùn)行的基礎(chǔ)上提高藻類原油的產(chǎn)量，并展示廢水處理和優(yōu)化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)的能力。”如果這些都能做到商業(yè)規(guī)模，“那將是非常重要而且十分有用的一步。”他補(bǔ)充道。
新鮮的藻類黏液可以轉(zhuǎn)化成生物原油，并提煉成替代汽油的燃料
