生物燃料一直受到油价暴跌的打击,但就在上周,我们注意到美国能源部正在为藻类生物燃料研究投入更多资金,现在这里是国家可再生能源实验室,它提供了更多的证据。藻生物燃料领域的生命。实验室的研究人员正在报告一种突破性的系统,该系统可将藻类制乙醇工艺的效率大大提高。
Scenedesmus赢得“顶级模特”藻类生物燃料的对峙
新的藻类生物燃料工艺建立在NREL以前的工作基础上,使用了两种藻类,即绿藻和Scenedesmus。如果小球藻敲响,那是澳大利亚研究人员正在部署的一种耐盐菌株,该体系用于种植藻类作为生物燃料,同时从发电厂的排放中捕获二氧化碳(二氧化碳为藻类提供燃料)。
Scenedesmus是我们的新产品,但它出现在NREL网站上的“生物勘探”演示文稿中,该演示文稿由空军科研办公室部分资助。这项研究确定了从布鲁克林到索尔顿海的美国不同地区的天然存在的生物燃料友好型藻类。
在最新的发展中,NREL将Scenedesmus定位为藻类的首选藻类,以实现藻类生物燃料商业化的新的“汤到坚果”方法。
藻类生物燃料商业化
藻类生物燃料系统的常规方法的问题在于它们严重依赖于增加藻类的脂质含量。在开发具有商业竞争性的程序方面,这只能使您走得那么远,因此NREL一直专注于提取脂质,碳水化合物和蛋白质以进一步加工成可销售产品的全身系统。
碳水化合物可以转化为糖,可以将其发酵以生产乙醇,但是有一段时间,NREL一直坚持不懈地努力进行开发。他们最初通过分离过程进行了修改,该分离过程转换了碳水化合物,但效率不高。大约37%的糖需要额外的昂贵洗涤步骤才能发酵。
新发展超越了最初的分离理念,并直接使用混合藻类“浆液”进入了初始发酵步骤,该系统被NREL称为联合藻类加工(CAP)。每吨生物量的加仑/汽油当量(GGE)方面的结果令人印象深刻:
使用Scenedesmus和CAP,并将脂质升级为可再生燃料后,科学家现在能够产生的总燃料产量估计为每吨126 GGE。这是理论最大产量的88%,比仅脂质的产量高32%。
请勿将绒球爆发。尽管NREL的模型显示出新工艺的成本大大降低,但实验室还指出,它仍然无法与石油竞争。
但是,实验室对新系统显示出提高未来竞争力的方法感到乐观。
此外,我们会注意到,原始成本并不是新藻类与化石藻类市场中可能起作用的唯一因素。我们认为,随着国家的石油管道基础设施进入到驼峰破灭的稻草阶段(Keystone仍然活着,还有更多的例子,这是另一个例子),超本地化的好处藻类生物燃料设施变得越来越明显。
碳捕获的价值也可能成为前进的关键因素。除了上述在澳大利亚的项目外,美国能源公司杜克能源公司(Duke Energy)还开始探索藻类种植以捕获发电厂的排放物。
竞争藻类生物燃料生产的精髓
要进一步了解美国能源部对藻类生物燃料的重视程度,请查看该机构在BETO(生物能源技术办公室)下的藻类页面(包括漂亮的视频)。能源部在之前的两轮融资中也刚刚发布了另一轮藻类生物燃料融资,敬请期待。
您还可以在标题为“联合藻类加工”的标题下获得有关新的NREL研究的更多详细信息:在藻类研究杂志上发表了一种新型的综合性生物精炼工艺,用于生产藻类生物燃料和生物制品。
对于旅途中的所有人,以下是一些片段,详细介绍了CAP流程:
在CAP中,酸预处理后的整个藻浆直接用于乙醇发酵。乙醇和微藻类脂质可以通过热处理和溶剂萃取从发酵液中顺序回收。几乎所有的单体可发酵糖都可用于乙醇生产而不会损害脂质的回收率。
该研究的作者还简要指出,除了从同一藻类中获取更多价值外,还有其他降低成本的机会,例如在种植和收获藻类所需的基础设施方面。去年,我们注意到了一种这样的方法,即采用“变形”玻璃管的形式来提高藻类的生产效率。
底线:玉米乙醇仍然是美国生物燃料领域的主导力量,但是考虑到土地使用方面的问题,从长远来看,藻类将是我们选择石油换石油的选择。
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图片(屏幕快照):纽约市立大学布鲁克林分校的J. Pole通过nrel.gov制作的微藻类。
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