生物燃料:水藻
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水藻由簡單的水生有機體組成,通過光合作用儲存光能,生產植物油,而植物油可被轉化成“生物柴油”,為任何柴油發動機提供動力。另外,水藻可以種植在任何地方,並迅速繁殖,只需要陽光、水和二氧化碳。由於水藻可分解為醣、蛋白質與油脂等,海藻油可提煉為生物燃料﹔醣可提煉乙醇。
在能夠生成油脂的藻類中,主要以微細綠藻及葡萄藻為主流,微藻可生成相當於輕油的油脂,而葡萄藻可生成相當於重油的油脂,作為生態系統中初級生產者,在能量轉化和碳元素循環中起到舉足輕重的作用。相較之下,微藻生物燃料的優點是不需要與糧食爭地、生產生物燃料,還具有吸收二氧化碳、提供高純度氧氣等優勢。缺點是微藻的外殼堅硬,油脂難以提取,而葡萄藻則需要花時間進行培養,此外,還會造成生態環境的破壞,且成本費用高。
首先通過萃取、熱裂解等方法從這些微藻中將油提取出來,再通過轉酯化後可轉變為脂肪酸甲酯,即生物柴油。微藻通過細胞分裂繁殖,通常含油量高的微藻生長速度相對較慢,這是因為微藻往往在營養不足的情況下能產生較多的油,但營養不足會妨礙微藻生長速度,一般而言,含油量80%的微藻每十天才分裂一次,含油量30%的微藻每天要分裂三次。
現階段種植微藻的方法有二種:
(1)使用儲液罐,安置在支架上的透明管道上並連接起來,微藻可透過明管道注入儲液罐,確保充足光線的獲得,然後將二氧化碳注入裝置中餵養,受污染的可能生很低,但缺點是建設成本過高。
(2)將水注入人工開鑿的露天環型水渠,讓微藻獲得充足光線,建設成本較封閉種植系統來的低,但缺點是光線照射表面不均,容易造成渠水蒸發、溫度難以控制、污染風險高。
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