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藻类生物燃料在中国大有可为超临界 CO2 提取技术

邝小英1麦丽玲 2宇欣 3Ali Gholizadeh4,*
仓小伟1陈晓INCL2近平3Ali Gholizadeh4,*

1 中国佛山大学环境工程与化学学院;
Imean,I'msorry. I'm sorry.

2 中国佛山大学环境工程与化学学院;
I mean,I'msorry. I'msorry.

3 中国佛山大学环境工程与化学学院;
I mean,I'msorry. I'msorry.

4 南京航空航天大学经济管理学院;ali.gholizadeh@nuaa.edu.cn
4南京航空航天大学经济管理学院;ali. nuaa.edu.cn

* 通讯作者

摘要 本文将介绍藻类生物燃料的优势以及以微藻制备生物柴油和生物质油为例,以说明其是否可以纳入中国可再生能源战略,并结合我国藻类生物燃料的现状,总结和分析了近 20 年来国内外藻类生物燃料研究的文献, 以及藻类生物燃料对中国可再生能源结构的影响随着化学燃料资源变得越来越紧张,需要开发新的可再生能源。生物燃料因其环境友好和其他优势而引起了科学家的关注,而藻类的短生长周期使其成为化学原料的可行替代品。本文的研究结果有助于缓解中国乃至世界的能源危机;帮助减缓全球变暖的进程;它有助于建立一个美丽干净的 类生物燃料的开发和利用可以缓解能源危机,缓解环境压力并带来经济效益。 藻类生物燃料的发展还可以带来经济和社会效益。

关键词:可再生能源;藻类燃料;中国的能源结构;社会经济影响; 藻类制备

介绍

通过检索大量国内外数据,研究藻类生物燃料是否可以成为中国可再生能源结构的组成部分,以及藻类生物燃料是否可以纳入中国的可再生能源战略。

藻类被认为是一种可再生能源,它们的化学结构和成分使其成为生物燃料原料的极好来源(Ji Lei, 2007) 藻类具有生长速度快、无需耕地、能够在废水中生长、减少污染和碳排放等优点。藻类属于植物界的系统发育层,具有独特的光合作用能力(N. Ahmed et al., 2024)。 藻类生长迅速,脂质、碳水化合物和营养物质含量高,是生物燃料和生物产品的重要原料Chhandama et al., 2023)由于这些优势,藻类被认为是未来替代传统燃料的关键候选者之一。我国藻类燃料的发展前景广阔。可持续能源结构的形成是环境可持续发展的驱动因素(Ullah et al., 2023)。随着世界上不可再生燃料的不断减少,以及它们产生的温室气体排放正在破坏环境活力的平衡,全球各国在上个世纪一直关注其能源和活力平衡的可持续性,并坚定地致力于开发可再生资源燃料。 无论是在国内还是在国际上。作为未来的替代能源,藻类生物燃料可以在满足能源需求的同时减少可持续未来的碳足迹方面发挥作用(Org 等人,2014)。这使其成为当今最有前途的可再生能源来源。 藻类作为第四代生物燃料,其研究重点是利用转基因藻类生物技术生产生物燃料,以达到增产降本的目的(Ramachandran et al., 2023)。总体来看,我国藻类生物燃料的发展前景仍然非常乐观,随着技术的不断进步和市场需求的增长,相信藻类生物燃料在未来将发挥越来越重要的作用。

本文将从中国藻类生物燃料的现状出发,总结和分析过去二十年生物燃料领域关于藻类生物燃料研究以及藻类生物燃料对中国可再生能源结构的影响的国内外研究文献。本文重点研究了高温高压技术或超临界萃取技术生产藻油同时对藻类异养转化制备生物油燃料技术等其他技术给出了大致的了解。其中,藻类生物燃料制备技术是根据 国内外报纸、报纸和杂志的文字和图表总结的。本文以中科院与杜克能源、新奥集团在藻油生产方面的合作为具体研究案例,以沿海地区为专门研究对象开展国内藻类生物燃料规模化研究,这也是对当前研究范围的延伸和补充。

方法

引用文献是 一篇论文的重要组成部分,如何正确选择文献也是一种知识。接下来,将讨论如何选择和引用本文中的文献。

首先,检查作者自己的资格。在审查作者条件时,我们会考虑以下问题:这篇论文是否被任何其他权威作者引用?作者是否代表了特定的观点流派 作者是组织的成员吗?就像名牌大学的教授一样。

其次,检查文献内容的可靠性。 作者的观点是否客观公正 事实的陈述是否平衡?论的所有方面是否都给予同等的关注?使用的词语是否客观公正?

此外, 需要注意的是,没有证据支持文献中提出的观点,支持这一观点的数据是否可信,所使用的材料在相关领域是否具有一定的认可和权威性?是否已确定各种信息来源中使用的数字?同样,还应检查引用次数、出版年份以及用于查找文档的域名的可靠性。

大多数时候,如果我们想判断一个文档的质量,我们可以直接搜索文档的名称,找到该文档当前被引用了多少。一般来说,文献的可靠性与引用次数成正比。 同时我们还应该注意文献的发表时间,发表时间太久的文章提供的论文和数据可能是落后的。

最后,经过仔细筛选,我们选择将在论文中使用的参考文献。

3.结果

能源是世界各国国民经济和社会发展的命脉,也是军事行动必不可少的物质基础。然而,全球化石能源日益枯竭,能源危机势不可挡,各国逐渐开始关注生物能源,并将其作为国家军工能源转型的重要方向。藻类资源丰富,具有价格低廉、环境友好、反应条件温和等优点,已成为许多科学家制备生物燃料的研究方向。

3.1 国内外藻类生物燃料的现状

来自生物体的燃料已成为当今最有前途的可再生燃料来源之一 ,因为它比传统的太阳能、水力和水力发电更容易保存、转移和直接用于生物柴油(Adeniyi 等人,2018 年)(Borowitzka,1999)。与化学柴油燃料相比生物柴油具有许多优点,包括可生物降解、无毒和温室气体排放低。基于光合作用的藻类有可能创造出一种生物燃料,这种燃料可以显著满足全球能源需求,同时从环境中吸收二氧化碳(布伦南和欧文德,2010年)。这些微藻的碳中和性质,以及它们从环境中吸收二氧化碳的能力,对于解决当前的环境问题具有重要意义。许多微藻以三酰基甘油 (TAG) 油的形式储存在大量脂质中,这些脂质是活力的首选燃料来源,在某些物种中占镍氢化物的 70%(Adeniyi 等人,2018)。布鲁氏菌、澳大利亚绿藻、杜氏菌、小球藻等微藻尤其是隐蔽的甲藻,可以产生大量的脂质。 (Sathya 等人,2023 年)微藻可以产生大量的碳氢化合物和脂质,因此具有生产生物燃料的潜力。藻类可以作为 化学燃料的第三代替代品进行工业化。藻类作为光合生物,在固定太阳能作为生长来源方面比陆地生物更有效(Scott et al., 2010)。制造生物燃料方面,培养藻类具有大量潜在的好处。培养藻类在创造生物燃料来源方面具有许多潜在的好处,例如:(1) 藻类分布广泛,生长所需的营养简单。(2) 藻类是生物燃料转化中唯一含有大量碳氢化合物、蛋白质和脂质的成分(Sivashankar et al., 2022)。(3) 它们不与人类或动物的食物链发生冲突。(4) 它们繁殖迅速,并为制造生物燃料提供了足够的资源。

近几十年来,世界各地涌现了大量藻类生物燃料产品和众多藻类生物燃料初创公司。由于政府支持度高且区域技术壁垒低,美国拥有最多的藻类生物燃料公司(Wu Xiaoyan,2018)。藻类生物燃料市场分为两大应用类别,即运输和航空航天。

中国政府一直在推动绿色能源领域的发展,藻类燃料作为一种新兴的能源形式,受到了政府和企业的关注和支持。中国的研究机构和企业也在积极探索藻类燃料的生产技术和商业应用,因此取得了 进展 2017 年 10 月,中国中国科学院与美国 SWK 能源和新奥集团就微藻油生产达成合作。企业根据微藻细胞这种独特的化学成分,利用高温高压液化技术或超临界CO2萃取技术(Aresta et al., 2005)可以从细胞中得到的油。然后通过酯交换技术将脂肪酸甲酯转化为生物柴油。微藻的生长周期快,从出生到产油只需要 1 到 2 周。此外,其单位油产量极高,每公顷可生产多达 15,000 至 80,000 生物柴油。

然而,藻类燃料仍然面临许多挑战,例如生产成本高、技术困难和商业化缓慢。上面提到的以藻类为基础的石油生产也面临高成本。因此,要实现类燃料的大规模商业应用,需要政府、科研院所和企业共同努力,加大投入和研发,推动相关技术的突破和产业链的完善。随着石油资源的日益枯竭和环境保护的日益紧迫,生物能源的发展越来越受到关注。微藻生物柴油产业化技术发展近年来已成为国内外生物能源领域的研究热点,而原材料的严重短缺是制约其发展的关键。山西新能源燃料研究院高级工程师江忠阳认为(Bai Qingrong, 2014)中国出台了生物产业发展“十三五”规划,进一步加大对油藻、纤维素生物柴油和生物航空燃料等前沿技术的研发力度,推动产业化示范和市场应用。

3.2 藻类材料的概念、生长环境和人工培养

藻类,一些微观单细胞动物,是一组多样且分布广泛的原始和古老的低等植物,属于好氧自养型e. 藻类分布范围广,对周围阳光、温度、空气、水和养分的要求较低,对环境的适应性强白雪皑皑的山脉到温暖的泉水热带到两极,从南北两极零下几十度到高达 85 的温泉潮湿的地面到不太深的土壤,藻类几乎无处不在!(张玉曦,2013 年)藻类几乎无处不在,从南北极到高达 85 °C 的温泉。 它们通常能够进行光合作用,只有极少数生活在深海中的藻类不进行光合作用。藻类占地球上生物通过光合作用每年产生的生物量的 40%(Xing Dingfeng,2008)。藻类还负责碳封存。藻类在碳封存中也发挥着重要作用,例如,大型藻类的全球净初级生产力 (NPP) 约为 1,521 Tg C yr~(-1),其中 22% (355 Tg C yr~(-1)) 以溶解有机碳 (DOC) 的形式出口(Zhao Zhifang,2022)。NPP 是非常少量的可溶性有机碳。
藻类,一些微观单细胞动物,是一组多样且分布广泛的原始和古老的低等植物,属于好氧自养型e. 藻类分布范围广,对周围阳光、温度、空气、水和养分的要求较低,对环境的适应性强白雪皑皑的山脉到温暖的泉水热带到两极,从南北两极零下几十度到高达 85 的温泉潮湿的地面到不太深的土壤,藻类几乎无处不在!(张玉曦,2013 年)藻类几乎无处不在,从南北极到高达 85 °C 的温泉。 它们通常能够进行光合作用,只有极少数生活在深海中的藻类不进行光合作用。藻类占地球上生物通过光合作用每年产生的生物量的 40%(Xing Dingfeng,2008)。藻类还负责碳封存。碳类在储存中也发挥着重要作用,例如,大型碳类的全球净初级生产力(NPP)约为1,521TgCyr~(-1),其中 22%(355TgCyr~(-1))以溶解有机碳(DOC)的形式出口(赵志芳,2022)。NPP is very small amounts of liquid carbon.

藻类的人工养殖主要分为大型藻类养殖和单细胞藻类养殖,其中大型藻类养殖是海水养殖的重要组成部分,种类很多,主要包括海苔、海带和裙带菜等(Han et al., 2021)。单细胞藻类培养是在人工设备中进行的,人工将各种藻类置于合适的生长条件下,经过一段时间后通过机器收获、过滤和干燥进行分离。藻类的人工养殖对环境可持续性有积极影响,例如:由于其高商业价值、快速增长和巨大的生物量,它已被列为海底藻类养殖场重建和铜藻海洋生态恢复实施的重要物种之一(Zhang Yurong, 2009).例如,铜藻因其商业价值、生长快、生物量大等优点,是海底藻类养殖场重建和实施海洋生态修复的最重要物种之一,于 2007-2008 年在全人工条件下采用同步授精进行了大规模养殖。2007-2008 年,使用同步施肥技术在完全人工条件下实现了大规模育苗

3.3 藻类的暴露利用和优势

藻类生物燃料作为中国可再生能源组合的一个组成部分是可行的(Meng & Zhang-He, 2011) 利用藻类生产替代化石能源的想法最早是在1950年代初提出的。藻类生物燃料作为一种绿色和可持续的能源,与传统的不可再生能源相比具有许多优势,包括以下内容:

1. 资源丰富:藻类生长迅速,分布广泛。 中国沿海和内陆水域资源丰富,藻类主要分布在中国东部沿海地区。CDE, 2004) 藻类主要分布在中国东部沿海地区,包括江苏、福建、浙江、辽宁和山东等,可作为藻类养殖的海域(张Q,2013)藻类可用于水产养殖。这为藻类生物燃料的生产提供了足够的原材料。

2. 环境优势:藻类生物燃料的生产过程相对环保,碳排放低,具有减污减碳特性。(郭庆扬,2023 年)。与化石燃料相比,藻类生物燃料可以减少温室气体排放Pegallapati & Frank,2016)并有助于缓解全球气候变化(Wenxiu Wu,2021)。并有助于缓解全球气候变化。

3. 可再生性:循环经济正日益成为新的经济增长点CDE,2004 年)。藻类作为世界上生长最快的生物,可以在很短的时间内繁殖(Sun Qili, 2017)。它具有很高的再生能力。合理开发和使用藻类生物燃料有助于实现能源的可持续供应(邓卓坤,2022)。 藻类生物燃料的开发和利用有助于能源的可持续供应。

4、技术创新:随着科学技术的进步,国内外藻类生物燃料的生产技术和设备不断优化,进一步实现生产规模化,青岛海洋大学 通过十几年对淡水和海水藻类物质的研究,已基本实现产业化(鲁小青,2012 年)。生产成本已大大降低。这使得藻类生物燃料在市场竞争中具有更大的优势。

5. S扶持政策中国政府重视可再生能源的发展 ,并制定了很多配套政策,包括税收优惠和补贴。这为藻类生物燃料行业的发展提供了有利的政策环境。

3.4 藻类制备和从藻类制备生物燃料的技术

高温分解

微藻

热解条件

生物油收率(wt.%)

参考

Fast pyrolyais
快速热解

布劳尼葡萄球菌

600°C

65

Piloni 等人 (2021)

C.vulgaris

550°C

47.7

Sotoudehniakarani 等人(2019 年)

加迪塔纳微拟球藻

480°摄氏度

20-31

Priharto 等人(2020 年)

慢热解

螺旋藻

杜氏盐藻

556°C
556 ° C

500-550°C
500—550 ° C

66.04

55.4

Rocha 等人(2020 年)

Yang et al.(2019 年)
杨等等. (2019()

催化热解

微拟球藻属

螺旋藻 Platensis

400°C
400 ° C

450°C
450 ° C

47.04

43.6

Tang et al.(2021 年)
Tang et al. (2021()

Mo 等人(2020 年)

小球藻

索罗金尼亚

450-550°C
450—550 ° C

>40(非原位催化剂);40(原位催化剂)

Shirazi 等人(2020 年)

微波辅助热解(带催化剂)

小球藻属

微波功率为 600 瓦,

t=20min,Cao催化剂

20.57

Qadariyah 等人(2021 年)
卡达里亚·苏哈托(2021年去世)

寻常小球藻

催化剂 Ti O₂

14,74

Chen et al.(2021a)
陈等人。(2021a)

Scencdesmus Specics
石楠属

60°C
60摄氏度

每克 20.8

Mamo 和 Mekonnen (2020)
(2020年)

微波分析热解(无催化剂)

C. vulgaris 和 N.occulata
C.暗叶普通猴

300°C

38(C.vulgaris)
38(普通隐球菌)

Tsubald 等人(2019 年)

微波共热解

寻常小球藻

寻常小球藻

40% 的 Fe/AC Optimnl 添加剂

平均减重,CV:RS=10:0

25.6

19.2,烃类 20.73

Chen et al.(2022 年)
陈等人。(2022年)

Wei 等人(2023 年)

无微波共热解

微拟球藻属 (NS)

固定床反应器

65.17

Tang et al.(2019 年)
Tang等人(2019年)

无花果。 1.生物油提纯方法。来源SF Ahmed et al., 2023a)
没有水果。1 .一、I'm sorry. I'm sorry.来源SF Ahmed et al.,2023年a)

藻类生物燃料生产技术包括以下主要组成部分:

1. 藻类筛选(耿玉辉, 2021)筛选和培养:在适宜的条件下筛选和培养生物燃料产量高的藻类物种(教学用藻类培养箱设计,n.d.) 。培养 常用的培养方法包括室外开放培养、室内封闭培养和生物反应器培养。在培养过程中,需要控制温度、光照、营养盐、pH 值等因素,以提高藻类的生长速度和生物燃料产量。
1.类和培育:在适当的条件下挑选和培育生物燃料产量高的类物种(教学用类培育箱设计,n. d.) .培养 常用的培养方法包括室外开放培养、室内封闭培养和生物反应器培养。In this paper,the author introduces the principle and application of the mechanism of mechanical mechanism.

2、生物燃料提取:将培养的藻类粉碎、过滤等 前处理,提取生物燃料。提取方法主要包括物理提取、化学提取和生物提取。物理提取方法包括蒸馏、提取等;化学萃取方法包括酸碱处理、氧化等;生物提取是利用微生物降解和转化藻类中的生物燃料(Zheng Yulong, 2018)。
2、生物燃料提取:将培养的<$类粉末、过滤等进行前处理,提取生物燃料。提取方法主要包括物理提取、化学提取和生物提取。物理提取方法包括热解、萃取等;化学提取方法包括蒸发处理、氧化等;生物提取是利用微生物降解和转化类中的生物燃料(Zheng Yulong,2018)。

3. 生物燃料净化:提取的生物燃料含有各种需要净化的杂质。常用的纯化方法包括溶剂萃取(GUO H, 2023)、离子交换、膜分离(LI Zhenhua, 2022)等。纯化过程需要考虑生物燃料的化学和物理特性,以提高纯度和产量。

4. 生物燃料转化(胡英,2022 年):将纯化的生物燃料转化为可用于能源目的的燃料。转化方法主要包括生物发酵(MO Z P, 2020)生物燃料转化方法包括生物发酵、热解、催化裂化等。这些方法可以将生物燃料转化为生物柴油、沼气、生物电和其他能源产品。

5. 废物处理:在藻类生物燃料生产过程中,会产生一定量的废物。废弃物处理技术包括好氧消化、厌氧消化、堆肥(Fu et al., 2023)等,可以将废弃物转化为有机或沼气等资源。

6. 系统优化和集成:为了提高藻类生物燃料的生产生产率,需要渠道优化和整个生产过程的集成。例如,用于制备生物油燃料的藻类异养转化技术,利用异养转化获得的高脂肪含量的藻细胞进行快速热解,获得 57.2% 的产油率(% 藻类干重),比自养藻类细胞的产油率(16%)高 3.4 倍(廖 X L, 2004 年)。这比自养藻类细胞的产油率 (3.4%) 高 16 倍。这需要优化培养条件、提取过程、纯化方法等,以及生产过程的自动化和智能化。

无花果。 2.藻类生物燃料的提取和制备示意图

来源(Tomar et al., 2023)

通过高温高压技术或超临界萃取技术生产藻油(Aresta 等人,2005 年)

2017 年 10 月,中国中科院与美国杜克能源公司和新奥集团就微藻油生产达成合作。基于微藻独特的材料成分,各企业采用开发高温高压液化技术或超临界 CO2 提取技术(Aresta et al., 2005)通过酯交换技术,可以得到细胞中的油,然后转化为脂肪酸甲酯,即生物柴油。 微藻的生长周期很快,从出生到产油仅需 1 到 2 周,此外其单位产油量极高,每公顷可生产高达 15,000 至 80,000 生物柴油。

用于生物油燃料技术的藻类异养转化

苗晓玲,清华大学,等人 (Miao Xiaoling, 2003)。 异养转化细胞工程技术用于获得具有高脂质含量的异养小球藻细胞,最高可达细胞干重(质量分数)的 55%,是自养藻类细胞的四倍。使用这种藻类生产的生物柴油 符合相关的ASTM标准(Miao & Wu, 2006)。

中国科学院大连生物技术研究所生物技术部也开展了产油菌株的培养和筛选研究;中国科学院植物研究所和水生生物研究所也利用基因工程开发了高产的含油藻品种(卢晓青, 2012) 中国科学院植物研究所和水生生物研究所也利用基因工程开发了高产油藻物种;

无花果。 3.生物油提纯方法。

来源S. F. Ahmed et al., 2023b)
SourceS. F. Ahmed等人,(第2023页b)

3.6 藻类生物燃料生产技术 发展对环境、社会、经济的影响

生物燃料可以在一定程度上替代一般工业和农业应用中的化石燃料,因为它们的来源广泛、产量高、生长周期短、有效热价低、成本低且比化石燃料更经济(Di Blasi,2008)。生物燃料可以在一定程度上替代一般农业和工业中的化石燃料。

从经济角度来看,DedefP.和van Vuuren(2009)在他们的研究中发现,在特定时间段内,生物质能源的生产量与生产成本之间存在最佳比例,通过比较不同的时期,可以发现生产成本随着时间的推移逐年下降(Yang & Taotao, 2015 年)。藻类生物燃料的产业化、放大化和商业化,对企业经营和个人收入都有很大的经济效益。峰源集团等国内企业 不仅用玉米生产燃料乙醇,还生产乙烯和环氧乙烷衍生物,利润丰厚。2010年,集团生产环氧乙烷6000元/吨,利润高达40%!(王荣兴, 2007)(何X, 2011)2010年,集团环氧乙烷产量为6000元/吨,利润为40%。在农村地区,生物燃料与人们的生活也密切相关。如果农民使用秸秆燃气做饭,每户每年可以节省 8~8 美元。每户每年可剩余秸秆 8~12 吨,以 60 元/吨计算,每户每年可多赚 480~720 元(Wang rongxing, 2007)。如果每户每年剩下 8~12 吨秸秆,每个农民每年可以多赚 480~720 元。

在环境方面,根据英国碳基金的预测,到 2030 年,藻类生物燃料可能会取代全球每年用于道路运输和航运的约 700 亿化石燃料,相当于全球喷气燃料年消耗量的 12%(LIAO X L,2004 年).这是由于生物燃料本身的环境友好性和可再生性,在温室气体和污染物气体排放方面也能得到有效遏制,并具有传统化石能源所不具备的优势,减少农林废弃物和环境污染滋扰;维护环境生态与人类之间的平衡;并因其明显的环境效益和长期发展潜力而引起各国的关注。

相信通过国内外不断攻克技术难关、提高投资水平、完善产业链和政策支持,藻类生物燃料产业未来可能实现产业规模化,并进一步优化人类能源结构,在环境可持续发展中发挥重要作用。

在人类健康方面,微藻具有抗氧化、免疫调节、减少心血管疾病的作用,对治疗人类神经系统疾病具有重要意义。(Naik 等人,2024 年)

3.7 藻类生物燃料未来可作为中国可再生能源结构

当前,世界能源结构不断向脱碳方向发展燃料对可持续发展和环境多样性的影响越来越受到人们的关注,发展清洁此外排放的新能源和可再生能源已成为全球能源转型的大趋势(Zhu Jinfeng, 2024)。发展清洁、低排放的新能源和可再生能源已成为全球能源转型的一大趋势。作为世界第二大经济体和世界能源生产大国,中国虽然仍然以化石能源为主。然而,随着可再生能源的不断发展,藻类生物燃料作为创新的可再生燃料的发展必将改善中国的可再生能源结构,造福社会和人民。然而,就藻类生物燃料而言,中国在技术推广、政策鼓励和可持续发展方面还不成熟(Sun Qili,2017)。藻类生物燃料在中国的发展尚不成熟。

“一带一路”倡议 (BRI) 为中国推进藻类生物燃料技术(包括超临界二氧化碳提取)提供了战略框架。“一带一路”倡议专注于基础设施互联互通和国际合作,支持创新生物燃料技术的开发和采用(Gholizadeh, Saneinia, & 周, 2019)。在中巴经济走廊(CPEC)下的瓜达尔港发展凸显了可持续能源实践的重要性,这些实践可以应用于藻类生物燃料的生产(Gholizadeh, Madani, & Saneinia, 2020)。中国在中东的能源外交凸显了对替代能源的需求,使藻类生物燃料成为能源安全的有前途的选择(Madani, Toosi, & Gholizadeh, 2020)。将“一带一路”倡议与历史上的倡议项目如马歇尔计划进行比较研究,揭示了实施大规模生物燃料项目的战略见解(Gholizadeh & Mirnezami,2022)。“一带一路”倡议与国家能源政策的结合支持了藻类生物燃料技术的发展,增强了中国的可再生能源景观(Gholizadeh, Gong, & Huang, 2020)。

3.8 开发问题及未来研究方向

藻类生物燃料生产技术仍面临许多挑战,例如提高生物燃料产量、降低生产成本和简化流程。藻类生物燃料的进一步发展在很大程度上取决于跨学科研究以及工程师、化学家和生物学家的合作,人们相信,通过优化藻类的生长和收获,将创建一个灵活有效的藻类生物燃料材料生产平台(Yang Fengke, 2013)。

未来,我们需要关注沿海地区藻类生物燃料的发展,因为我们的沿海地区拥有广阔的海洋区域,可以满足藻类生长的环境。此外,根据美国能源部的估计,用藻类燃料取代化石燃料只需要 39,000 公里2 的土地满足整个美国的需求,约占该国土地总面积的 0.42%(Su Zhaorui,2014 年)。开发沿海藻类生物燃料以减少对化石燃料的依赖,在实现能源结构多样化和实现可持续性方面具有前瞻性。

4.扩大规模的障碍和战略建议

然而,藻类生物燃料行业也存在一些缺点,阻碍了藻类制备的生物燃料的规模化:

1. 技术瓶颈:尽管藻类生物燃料生产技术不断进步,但仍存在一些关键的技术瓶颈,例如提高藻类生物燃料的产量和降低生产成本。

2. 投资成本:藻类生物燃料行业在起步阶段的投资成本相对较高(Li Xuejing, 2009),这需要大量的资金投入进行研发、建设和生产。

3. 市场竞争:藻类生物燃料行业面临与太阳能、风能等其他可再生能源的竞争(LIU L Z,2023 年)等。在这场市场竞争中,藻类生物燃料需要发挥自身优势并增加市场份额。

4. 产业链不完善:藻类生物燃料产业链尚不完善,包括原料供应、生产、加工和销售。建立完善的产业链,实现藻类产业标准化(孙建章,2023 年)是推动藻类生物燃料产业发展的关键。

一般来说,类生物燃料的大规模实现一方面仍然需要增加研发投资,以实现生物燃料生产关键技术的突破。另一方面,应将藻类能源及其资源利用技术的发展作为一项国际长期事业,注重藻类生物燃料前沿的基础研究,稳步抓住关键技术瓶颈的突破。(中国能源绿色消费转型评价及影响因素研究:基于社会技术转型视角,日期不详)

5.结论

通过以上对国内外研究文献的总结和分析,目前国内学者对藻类生物燃料的研究集中在高温高压液化技术和超临界CO2萃取技术(Aresta et al., 2005),并在这些领域取得了丰富的研究成果,从酯交换技术的角度研究了如何提取藻类燃料的问题, 为推动可再生能源发展提供了丰富的理论基础和实践经验。

综上所述,国内学者对藻类生物燃料的研究为推动藻类生物燃料的发展提供了丰富的基础,也为 各行业的实践提供了大量的案例参考,促进了藻类生物燃料研究的理论和实践发展。也为我国能源结构中藻类生物燃料的案例研究提供了理论参考和对策本研究也为本文开展我国能源结构中藻类生物燃料相关的案例研究提供了理论参考和对策。藻类生物燃料能源在我国具有良好的发展前景,藻类燃料是我国新兴的清洁能源。在可再生能源方面,海藻生物燃料加速了可再生能源领域的发展。

到目前为止,我国藻类生物燃料在可再生能源领域取得了一定的成果,但在关键技术和突破性发展方面仍存在诸多问题。因此,我们需要从几个方面进一步发展藻类生物燃料领域:(1)加强对实验现象的研究。(2) 借鉴国外先进的研究方法和技术,提高我国的研究领域水平。(3) 加强跨领域、跨学科合作 (4) 加大领域资源和人才的投入。

6. 讨论
6. 讨论

藻类生物燃料,作为一种不同于传统不可再生能源的绿色和可持续能源欧盟可再生能源市场和生物燃料的发展,日期不详)注定是获得生物燃料的极好原料来源,因为它们的结构更有利。本课题组通过回顾国内外研究文献,总结和分析了藻类生物燃料技术的制备和利用以及藻类生物燃料对中国环境效益、经济效益和可再生能源结构的影响。我们以 2017 年 10 月中国中科院 (CAS) 与杜克能源公司和美国新奥集团之间的微藻油生产合作 为重点研究案例,以研究当前实现藻类生物燃料规模化的障碍,作为中国拥有广阔的海洋领域的进一步扩张。随着疫情的开放,中国旅游业开始复苏。但中国沿海的藻类大量繁殖导致水体富营养化,并影响了沿海旅游业。(Alvarez 等人,2024 年)

7.参考资料

Adeniyi, O. M., Azimov, U., & Burluka, A. (2018).藻类生物燃料:现状和未来应用。可再生和可持续能源评论90,316-335。https://doi.org/10.1016/J.RSER.2018.03.067

Ahmed, N., Sheikh, M. A., Ubaid, M., Chauhan, P., Kumar, K., & Choudhary, S. (2024)。全面探索海藻多样性、生物活性化合物、健康益处、监管问题以及食品和药物应用。测量:食品,100163 https://doi.org/10.1016/j.meafoo.2024.100163

Ahmed, S. F., Rafa, S. J., Mehjabin, A., Tasannum, N., Ahmed, S., Mofijur, M., Lichtfouse, E., Almomani, F., Badruddin, I. A., & Kamangar, S. (2023a).来自微藻的生物油:材料、生产、技术和未来。在能源报告(第 10 卷,第 3297-3314 页)中。爱思唯尔有限公司 https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.09.068
艾哈迈德,S。F.、Rafa,S. J.,Mehjabin,A.,Tasannum,N.,艾哈迈德,S.,莫菲朱尔,M.,利希特福斯,E.,阿尔莫马尼,F.,巴德鲁丁岛一、&Kamangar,S.(2023 a)中所示。来自微藻的生物油:材料、生产、技术和未来。inenergy report(10 volumes,page 3297-3314).爱思尔有限公司https://doi.org/10.1016/j.egyr.2023.09.068

Ahmed, S. F., Rafa, S. J., Mehjabin, A., Tasannum, N., Ahmed, S., Mofijur, M., Lichtfouse, E., Almomani, F., Badruddin, I. A., & Kamangar, S. (2023b).来自微藻的生物油:材料、生产、技术和未来。能源报告10, 3297–3314。https://doi.org/10.1016/J.EGYR.2023.09.068
艾哈迈德,S。F.、拉法山J.,Mehjabin,A.,Tasannum,N.,艾哈迈德,S.,莫菲朱尔,M.,利希特福斯,E.,阿尔莫马尼,F.,巴德鲁丁岛一、&Kamangar,S.(2023 b)中所示。来自微藻的生物油:材料、生产、技术和未来。Energy Report10,3297-3314. https://doi.org/10.1016/J.EGYR.2023.09.068

阿尔瓦雷斯,S.,布朗,C. E.,加西亚·迪亚兹,M.,奥利里,H.和索利斯,D.(2024)。有害藻华对沿海旅游经济的非线性影响。环境管理杂志351. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119811

Aresta, M., Dibenedetto, A., Carone, M., Colonna, T., & Fragale, C. (2005年)。通过超临界 CO2 萃取和热化学液化从大型藻类中生产生物柴油。环境化学快报3(3), 136–139。https://doi.org/10.1007/S10311-005-0020-3/METRICS
过 了 以后 , M 。饰 Benedetto, a ,卡 龙 先生 , M 。Colonna , T 。&草莓 C (2005年).通过超临界 CO2 萃取和热化学液化从大型藻类中生产生物柴油.环境化学快报, 3( 3 ) ,136-139.https://doi.org/10.1007/S10311-005-0020-3/METRICS

庆荣。(2014). 微藻油生产 _ 工业化仍在路上。https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=7P8mTOHD94GGnpGgBLo4TZ5RretAnbJi3WQWFni86BwJ8Fw3IlIyYMCc-pbBB38QhBhIi48-P0-ISa1-j7SLN1ts0B9s0WJkWWv6ce6tBoZq9tENODMapd2wNDaFdbopLap6A4spaoXdeeY5peBa_A==&uniplatform=NZKPT&language=CHS
庆荣。(2014).微藻油生产 _ 工业化仍在路上。https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=7P8mTOHD94GGnpGgBLo4TZ5RretAnbJi3WQWFni86BwJ8Fw3IlIyYMCc-pbBB38QhBhIi48-P0-ISa1-j7SLN1ts0B9s0WJkWWv6ce6tBoZq9tENODMapd2wNDaFdbopLap6A4spaoXdeeY5peBa_A==&uniplatform=NZKPT&language=CHS

马萨诸塞州博洛维茨卡(1999 年)。微藻的商业生产:池塘、水箱和发酵罐。工业微生物学进展35(C), 313–321。https://doi.org/10.1016/S0079-6352(99)80123-4

Brennan, L. 和 Owende, P. (2010)。来自微藻的生物燃料 - 生物燃料和副产品的生产、加工和提取技术综述。可再生和可持续能源评论14(2),557-577。https://doi.org/10.1016/J.RSER.2009.10.009

cde 的(2004). 藻类的经济价值
CDE(2004年)。藻类的经济价值

陈天,H. C. D. K. H. Y. L. L. S. Y. (2023 年)。 用于教学的藻类培养箱设计
, H 。C . C . D . D . K . K . H . H . Y . Y . Y L . L . L . L . S . S . Y . Y . (2023( 哈哈 ) 。用于教学的藻类培养箱设计

Chhandama, M. V. L., Ruatpuia, J. V. L., Ao, S., Chetia, A. C., Satyan, K. B., & Rokhum, S. L. (2023)。微藻作为生物柴油和其他生产行业的可持续原料:前景和挑战。在 Energy Nexus (第 12 卷) 中。Elsevier Ltd. https://doi.org/10.1016/j.nexus.2023.100255
Chhanagh, M 。V.L. ,Ruatpuia, J . V. L .奥 , S . ,Chetia , A . C . ,萨蒂 安 , K 。B . ,& Rokhum, S 。L . L .( 2023 年 ) .能源 Nexus( 12 月 12 日 ) Elsevier Ltd.https://doi.org/10.1016/j.nexus.2023.100255

卓坤.(2022). 转型背景下亚太地区可持续能源供应路径的探索
卓坤.( 2022 ) 。转型背景下亚太地区可持续能源供应路径的探索

Di Blasi, C. (2008 年)。模拟木材和生物质热解的化学和物理过程。能源与燃烧科学进展34(1), 47-90. https://doi.org/10.1016/J.PECS.2006.12.001
在 布拉西 , C 。(2008年).模拟木材和生物质热解的化学和物理过程.能源与燃烧科学进展, 34( 1 ) 47 - 90 。https://doi.org/10.1016/J.PECS.2006.12.001

Fu, C., Guo, Z., Fu, Y., Wang, J., Ji, S., & Zou, H. (2023). 好氧堆肥技术和厌氧发酵技术的研究进展(第 47 卷,第 5 期)。
, C .郭 , Z . ,, Y . ,王 , J . ,Ji , S . ,&Zou , H .( 2023 年 )好氧堆肥技术和厌氧发酵技术的研究进展( 47 , 5 ) 。

耿玉辉.(2021). 类附生植物和多糖降解酶的多样性、多阶段分类和鉴定研究
耿玉辉.( 2021 ) 。藻类附生植物和多糖降解酶的多样性,多阶段分类和鉴定研究

郭 H. (2023)。 可切换极性溶剂萃取的微藻脂质,用钴沸石咪唑骨架催化剂生产生物柴油

郭庆阳.(2023). 藻类细菌共生系统污水处理过程的污染和碳减排性能研究

Han, L., Ping, Q., Xiaoheng*, Z., & Yiting, K. (2021).中国藻类产业发展现状、问题及对策.农业科技学报23(1), 12. https://doi.org/10.13304/J.NYKJDB.2019.0896

他 X, L. X. L. L. L. (2011 年)。 生物质能产业发展在中国农村环境保护中的重要作用

胡英.(2022). 废弃生物质热化学转化为生物燃料的研究

吉磊,Z. L. Y. Z. M. E. (2007)。利用藻类生物质制备生物燃料的研究进展.石油学报(石油加工), 23(6), 1-5.

雪静,Z. L. Q. M. L. W. (2009)。 藻类生物燃料研发进展

李振华, Z. Y. W. H. (2022)。 膜分离技术在炼油厂富氢气体回收装置中的应用

廖 X L,WY (2004 年)。 利用藻类异养转化制备生物油燃料的技术

刘 L Z.(2023 年)。 在“双碳”目标下,选择在太阳能和风能等优质资源区进行能源转型。 https://doi.org/10.16110/j.cnki.issn2095-3151.2023.11.012

卢小青.(2012). 藻类生物燃料的研究进展

Meng, W., & Zhang-He, C. (2011). 藻类生物柴油的研究现状与展望.23(1). https://doi.org/10.13376/j.cbls/2011.01.009

Miao, X., & Wu, Q. (2006).从异养微藻油中生产生物柴油。生物资源技术97(6),841-846。https://doi.org/10.1016/J.BIORTECH.2005.04.008

苗小玲,WQ (2003)。 微藻生物质可再生能源开发利用

MO Z P.(2020 年)。 气生物发酵制得燃料乙醇技术及其工业应用

Naik, B., Mishra, R., Kumar, V., Mishra, S., Gupta, U., Rustagi, S., Gupta, A. K., Preet, M. S., Bhatt, S. C., & Rizwanuddin, S. (2024).微藻:彻底改变食品生产,实现健康和可持续的未来。农业与食品研究杂志15, 100939. https://doi.org/10.1016/J.JAFR.2023.100939

Org, W. E., Nowak, A. P., & Lisowska-Oleksiak, A. (2014).电化学科学 红藻 - 用于储能应用的碳材料的替代来源。在 Int. J. 电化学。科学(第 9 卷)。www.electrochemsci.org
奥格 , W . E . ,Nowak , A . P . ,&利 索 斯 卡 - 奥莱克 西亚 克 , A 。( 2014 年 ) 。电化学科学 红藻 - 用于储能应用的碳材料的替代来源.在Int. J 。电化学.科学( 9 月 9 日 ) 。www.electrochemsci.org

Pegallapati, A. K., & Frank, E. D. (2016)。用于生产可再生柴油的藻类分馏过程的能源使用和温室气体排放。藻类研究18,235-240。https://doi.org/10.1016/J.ALGAL.2016.06.019

Ramachandran, E., Krishnaiah, R., Venkatesan, E. P., Parida, S., Reddy Dwarshala, S. K., Khan, S. A., Asif, M., & Linul, E. (2023).使用机器学习技术预测以 CNG 和藻类生物柴油为燃料的 RCCI 燃烧以维持高效的柴油发动机。热工程案例研究51. https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103630

Sathya, A. B., Thirunavukkarasu, A., Nithya, R., Nandan, A., Sakthishobana, K., Kola, A. K., Sivashankar, R., Tuan, H. A., & Deepanraj, B. (2023).微藻生物燃料生产:潜在挑战和前瞻性研究。燃料332,126199 https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2022.126199
Sathya , A . B . ,Thirunavukkarasu , A . Nithya , R . ,南丹 , A . ,SakthishobanaK . ,, A 。K . , K . ,Sivashankar , R .先生 , H 。A . ,& DeepanrajB . B . B .( 2023 年 )微藻生物燃料生产:潜在挑战和前瞻性研究.燃料,332,126199https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2022.126199

斯科特,S. A.,戴维,M. P.,丹尼斯,J. S.,霍斯特,I.,豪,CJ,莉亚-史密斯,D. J.和史密斯,A. G.(2010)。藻类生物柴油:挑战与前景。生物技术最新观点21(3),277-286。https://doi.org/10.1016/J.COPBIO.2010.03.005

Sivashankar, R., Thirunavukkarasu, A., Nithya, R., Madhubala, V., & Deepanraj, B. (2022)。使用绿色合成的双金属氧化物催化剂 gCaO-CeO2 的 Karanja 油酯交换反应:与单金属氧化物催化剂的催化功效和稳定性的比较研究。燃料319,123711 https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2022.123711
Sivashankar , R . ,Thirunavukkarasu , A . Nithya , R . ,马 杜 巴拉 , V 。& DeepanrajB . B . B .( 2022 ) .燃料,319,123711https://doi.org/10.1016/J.FUEL.2022.123711

中国能源绿色消费转型评价及影响因素研究:基于社会技术转型视角.(日期不详)。
中国能源绿色消费转型评价及影响因素研究:基于社会技术转型视角.( )

兆瑞.(2014). 生物燃料 -- 新能源的一颗有前途的明星

建章,Z. D. L. W. L. L. P. S. (2023)。 中国藻类产业标准化现状及体系建设1)
建章, Z 。D . D . L . L . W . W . L . L . L . L . P.S.( 2023 年 )中国藻类产业标准化现状及体系建设(( 1 )

启立.(2017). 藻类生物燃料发展前景的讨论

欧盟可再生能源市场和生物燃料的发展。(日期不详)。

Tomar, S., Agarwal, S., Singh, H., Kumar, R., Qureshi, K. A., Jaremko, M., Emwas, A. H., & Rai, P. K. (2023).微藻:一种很有前途的生物燃料生产来源。生物催化和农业生物技术53 年,102877 https://doi.org/10.1016/J.BCAB.2023.102877

Ullah, S., Tang, S., & Yousaf Raza, M. (2023年)。能源消耗率和金融结构如何促进环境可持续性:来自巴基斯坦使用生态足迹的经验证据。能源战略评论50。https://doi.org/10.1016/j.esr.2023.101208
乌拉,S.,唐,S.,&Yousaf Raza,M.(2023年)。能源消耗率和金融结构如何促进环境可持续性:来自巴基斯坦使用生态足迹的经验证据。能源战略评论50. https://doi.org/10.1016/j.esr.2023.101208

荣兴,YP L. Y.(2007 年)。 吉林省秸秆资源综合开发利用现状与前景分析

吴文秀.(2021). 不同土地利用类型的土壤温室气体排放和环境影响因子

吴小燕,CF(2018 年)。 全球藻类生物燃料设施的运营现状。https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=7P8mTOHD94FDHtp2fxzVu6HE8x7y5KbSXkyPpH4zP28txXa9N1HC1vVlooXZQJt-oYQBnP3-EEWZYb0CY1CJdn-JRun0okmUIOLXxfnqAHqwTCWrLervMpHKzbPAQomND8MaBWm1Nr82kChBsRDI-g==&uniplatform=NZKPT&language=CHS
小鸽子,CF(2018 年). The operating status of global ten kind of biofuel facilities. https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract? v=7P8mTOHD94FDHtp2fxzVu6HE8x7y5KbSXkyPpH4zP28txXa9N1HC1vVlooXZQJt-oYQBnP3-EEWZYb0CY1CJdn-JRun0okmUIOLXxfnqAHqwTCQLervMpHKzbPAQomND8MaBWm1Nr82kChBsRDI-g == unipplatform =NZKPT language=CHS

定峰,Z. Z. Z. F. W. H. (2008)。 藻类热解生产生物质燃料的研究进展
Themixture was stirred at room temperature for 10 minutes. Z. Z. F. W. H.(2008)。藻类热解生产生物质燃料的研究进展

凤科,WX(2013 年)。 藻类生物燃料:生物能源未来的多样性
2013年,I mean,I'm sorry. I'm sorry.

Yang, J., & Taotao, Z. (2015 年)。生物质能综合效益研究综述及评价方法.林业经济 FORESTRY ECONOMICS ·研究综述·10. https://doi.org/10.13843/j.cnki.lyjj.2015.10.020

张 Q,ZJ M.(2013 年)。 海洋药藻资源特征及利用价值探讨

张玉荣,LFP (2009)。叶绿素荧光技术用于揭示培养的铜藻幼苗对胁迫温度、光照和盐度的响应。南方水产科学, 2009, Vol. 5,第 2 期,页码:1-95(2)、1-9。https://doi.org/10.3969/J.ISSN.1673-2227.2009.02.001

张玉曦,MH(2013 年)。藻类生物燃料的开发与环境保护。当代化工0(12).

志芳.(2022). 马尾藻 thunbergii 释放的溶解有机碳动力学——基于循环藻碳固定能力的测量系统。http://ir.yic.ac.cn/handle/133337/34395

郑玉龙,L. S. P. D. Y. F.(2018 年)。 能量草微生物预处理转化为生物能源的研究进展

朱金峰.(2024). 可再生能源将改变中国未来的能源结构