用池塘浮渣驱动我们的汽车未来

就连比尔·盖茨也认为,生物燃料的未来不是玉米,甚至不是纤维素乙醇,而是藻类


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玉米——或者从木屑到作物秸秆中的纤维素——经常被吹捧为未来燃料的基础。但微软创始人兼亿万富翁比尔·盖茨却押注藻类将为我们未来的燃料需求提供答案。事实上,他非常肯定,以至于上周他加入了洛克菲勒家族和总部位于伦敦的威康信托基金,向一家致力于从这种微小的原始植物中大量生产生物燃料的加州初创公司投资了 1 亿美元。

总部位于圣地亚哥的 Sapphire Energy 公司于 5 月成立,计划利用这笔资金在短短三年内生产超过 10,000 桶所谓的绿色原油(来自藻类的石油,化学成分与化石石油相同)。

Sapphire 公司没有回应关于其技术的多次置评请求。但该公司背景资料(pdf)指出,它使用“光合微生物,如藻类、阳光、[二氧化碳] 和非耕地”。

背景文件补充道:“最终产品不是乙醇——也不是生物柴油。事实上,最终产品是汽油。”

Sapphire Energy 只是近年来涌现出来的十几家利用藻类力量制造和储存石油的公司之一。“藻类储存石油是因为它能量密集,并且 [藻类] 想用它作为燃料”(类似于动物将能量储备储存为脂肪的方式),总部位于南旧金山的 Solazyme 公司首席执行官乔纳森·沃尔夫森说,该公司在黑暗中生产藻类生物燃料。“藻类是世界上将化学能转化为实际化学物质的最佳生物,但要使其在收获光子方面也成为最佳生物,还需要很长时间。”

这就是为什么 Solazyme 使用工业发酵罐(例如制药行业用于生产胰岛素的发酵罐)在黑暗中培养藻类。Solazyme 的基因工程藻类不是以阳光和二氧化碳 (CO2) 为食,而是在这些大型罐中从糖水中生产石油。

Solazyme 的首席技术官兼联合创始人、微生物学家哈里森·狄龙说:“[藻类] 的某些菌株来自非洲的沼泽,某些菌株来自南美洲的高海拔雪地。”“我们采集这些菌株,并找出哪些菌株能有效地制造石油,以及哪些菌株制造的石油适合用作运输燃料。”

他的公司成立于 2003 年,已经生产了数千加仑的石油——并将其转化为从生物柴油到公司汽车(吉普车)的燃料,再到食用油,甚至航空燃料,其特性与从石油中提取的 Jet A 相同。“我们还没有达到商业经济效益,”狄龙承认,并指出藻类燃料甚至比今天的汽油价格还要贵。但“这种东西的成本每个月都在下降。”

桑迪亚国家实验室的系统工程师罗恩·佩特表示,目前藻类燃料的成本在每加仑 10 美元到 100 美元之间。“[想法是] 将藻类油的价格降至每加仑 1 美元或 2 美元,规模为每年 5000 万加仑 [1.9 亿升]。”

高成本是整个藻类生物燃料行业的一个问题。总部位于温哥华的 Global Green Solutions 公司的首席运营官克雷格·哈廷说:“抽水的能源成本很高。”该公司正在德克萨斯州埃尔帕索的一个试验工厂建造 100 个生物反应器(用于培养藻类的大型塑料装置)。“建造生物反应器的资本成本很高。还有收获和提取过程。”

因此,大多数公司表示,他们尚未确定藻类衍生石油的消费者价格标签——或者生产多少这种东西——尽管沃尔夫森表示,Solazyme 的目标是每桶 40 美元到 80 美元——与化石石油具有竞争力。

但这项技术也为气候变化提供了潜在的解决方案。最早的藻类能源公司之一——总部位于波士顿的 GreenFuel Technologies——三年前在亚利桑那州的一家燃煤发电厂测试了藻类生物反应器,以确定藻类吸收导致地球变暖的二氧化碳排放的程度。暴露于大气中的藻类实际上会从大气中吸收 CO2,并将其转化为蛋白质和石油,这两者都可以使用。

科罗拉多州立大学的机械工程师布莱恩·威尔逊说:“我们需要一个拥有土地和 CO2 生产商的地方”来种植藻类,他帮助科罗拉多州柯林斯堡的 Solix Biofuels 开发了这项技术。该公司与邻近的新比利时酿酒公司合作,利用后者啤酒酿造过程中产生的 CO2 来喂养藻类。“我们的长期目标是每英亩每年生产 8,000 加仑 [30,300 升] [石油]。”通过吸收 CO2,藻类可以生产燃料等有价值的物品——在西班牙,一家水泥厂也在进行类似的藻类碳捕获工作。

但这仍然留下了的问题;其他生物燃料(如乙醇)每生产一加仑燃料需要数千加仑淡水。但“藻类可以使用废水或咸水,”佩特指出。“它是一种水生物种。”

然而,目前,据了解,没有一家藻类生物燃料企业在其工艺中使用这种废水或盐水——因为淡水物种已被证明更容易处理。而且大多数企业至少还需要几年时间才能开始大量生产这种生物燃料。但如果价格合适,“市场基本上是无限的,”Solix 公司的威尔逊说。“我们确实相信我们能够实现显著的规模。我们认为这是一个全球性的需求。”

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