生物燃料的發(fā)展瓶頸盡管生物燃料已在世界各個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用,但目前還沒(méi)有成為國(guó)際能源的主力軍。主要原因是以下限制。原材料來(lái)源不穩(wěn)定。由于多種原因,廚房廢油和木本油料作物作為原料來(lái)源不穩(wěn)定。
進(jìn)口原材料受天氣、國(guó)際市場(chǎng)變化等因素影響。今年以來(lái)日益的全球糧食危機(jī)對(duì)國(guó)際生物燃料產(chǎn)生了直接影響。生產(chǎn)工藝不成熟?,F(xiàn)有成熟工藝存在著燃料穩(wěn)定性不夠或潤(rùn)滑性差等缺點(diǎn)。
目前,生物燃料大的問(wèn)題是原材料的供應(yīng)。在今年全球糧食危機(jī)的背景下,廚房廢油和木本油料作物已成為重要的原材料來(lái)源。木本油料作物應(yīng)盡量不占用耕地和居民點(diǎn)用地,應(yīng)采用能適應(yīng)惡劣環(huán)境的作物為原料,如耐旱、耐鹽堿等環(huán)境的生物質(zhì)。完善廚余油回收系統(tǒng),建立廚余垃圾收集、運(yùn)輸、管理一體化的運(yùn)營(yíng)模式。
生物燃料的佳解決方案即微藻,大小從幾微米到數(shù)百微米不等。它們可以地生產(chǎn)脂類、蛋白質(zhì)、多糖和其他有機(jī)物質(zhì)。它們對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),體積小,繁殖速度快。其中,油脂可以通過(guò)酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生物柴油。
20世紀(jì)70年代,美國(guó)能源部為了發(fā)展可持續(xù)能源,對(duì)微藻進(jìn)行了大規(guī)模的收集、篩選和鑒定,終獲得了300多種產(chǎn)油微藻,即脂類占細(xì)胞干重20%以上的微藻。其中,小球藻微球菌的脂比高達(dá)68%。據(jù)估計(jì),藻類的年產(chǎn)油量可達(dá)到每公頃養(yǎng)殖面積15000至80000升。
然而,目前微藻生物柴油的生產(chǎn)成本仍然很高,這是制約其商業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸。除了繼續(xù)開(kāi)發(fā)具有優(yōu)良產(chǎn)油性能的藻類外,還實(shí)現(xiàn)微藻生產(chǎn)的綜合利用。例如,從微藻中獲得高附加值產(chǎn)品,如DHA、類胡蘿卜素和活性多糖,并將廢棄海藻殘?jiān)米魉a(chǎn)養(yǎng)殖的誘餌。