主题：【原创】生物柴油之藻类1 前言 -- 圣火

一直对这个问题很有兴趣，急需科普！

文章这个周末已经都写完了，再改个几遍就发上来。第一次发文感觉很难在科普和科研上找好平衡点。动不动就写成科技报告了。请问晨枫大大如何把科技含量比较高的文章写的那么有趣的？

看看这个就知道了

向广大河友们汇报4.9斗争情况(施工完) [ 黄有财 ]

我是外行人写内行事，不懂装懂。你本来就是内行啊，我的办法你用不了，呵呵。

离心的设备和运行成本太高了，很难大面积推广。小型藻类能量物质利用效率高，分离耗能大，大型的藻类则相反。如果找不到大型藻类，也可以考虑用水生动物食用藻类再收集动物，比如海水的磷虾、淡水的鲢鱼。

藻类收集的的确是比较难，但大型藻类一般来说含油量和生长速度比不上微藻。

先沉淀后离心比直接离心能减少能量消耗，筛网很多人也在用但水分残留太多，总之收集干燥是耗能大户。

水生动物收集的话能被利用的能源就更少了，大部分被都由于动物本身的代谢上了。

要是有能在油里面生长的微藻，就省大事了。油不好甲醇也行呀。

生物柴油的相对于传统柴油和其他新能源的好处在村长的帖子里已经说了很多了，具体可以参照

橡树村:【原创】生物柴油

这里主要说下藻类独有的优势。

在文章开头部分已经说了，藻类有着生长速度快（全年平均~25g/m2/d，年亩产一万两千斤），含油量高（最高60%）和对耕地要求极低的特点，现在具体展开一下。

1. 生长速度快

藻类有着其他陆地植物没法比拟的生长速度。最主要的原因是由于生长在水中，细胞有足够多的表面积接触到营养物质。第二是因为其结构简单，不用向高等植物一样需要将比较做的能量由于次级生长和生殖生长。三是藻类通常通过细胞分裂的方式来繁殖，这就省去了开花结果、种子发芽的时间，保证在营养充足的条件下最快生长。

一般来说大规模藻类培养方式按场地来分分为室外开放培养和在光合生物反应器中培养。这里先说一下室外开放培养。

室外开放培养并不完全等同于在湖泊中放养。为了防止藻种污染其他水体，也为了能提高产能，一般往往利用在一个类似于赛车跑道(raceway)的系统来培养。

外链图片需谨慎，可能会被源头改

利用这个系统，研究者在夏威夷得测的一种产油藻类实际生长速度为全年平均每天25克每平方米，年亩产一万两千斤，极限日最高生长速度达每天50克每平方米。如果大家还记得村长的文章里提到陆生植物很少能达到两位数的生长速度（g/m2/d），可见藻类生长之快。而这个还只是利用了5%左右的总太阳能，一般比较保守的估计藻类最高能固定10-12%左右的总太阳能，实验室中藻类测试得到的最高的光能利用率达到47%，相当于每天产生的生物质约为500克每平方米，亩产二十四万斤（当然只是理论上，目前亩产为十分之一，二十分之一左右）。

2. 含油量高

在NERL的藻类筛选过程中，其中一种硅藻在生长过程中达到了60%的含油量。而高等植物在生长过程绝大多数的物质被由于根茎叶的生长，相当少部分生物质以油脂形式储存。由中国农业科学院油料研究所培养出“世上最油的油菜”，汉中油-0361每亩产油量为98公斤。如果用前面夏威夷的实测数据，将藻类年亩产（一万两千斤）乘以百分之六十的含油量，藻类的每亩理论产油量可能达到3600公斤，为油菜的三十六倍多。另一个数据则估计藻类的产油量为5,000到20,000 加仑每公顷，每平方米平均每年产油4.6 到18.4 升。美国能源部估计如果用个数字，用藻类柴油替换所有的美国石油消耗，总体所需的土地面积为4万平方公里左右，仅相当于18分之一的青海和四十分之一的新疆。

3. 对耕地及环境要求低

绝大多数的陆地植物受气候尤其是温度的影响很大。而藻类相当多的品种对温度及不敏感，在高温(>40度)和低温（接近0度） 的情况都能生长。很多实验表明藻类在水面冰封的条件下还能保持一定速度的生长。许多藻类尤其是硅藻对盐的耐度也极大，盐藻是目前为止最耐盐的藻种，能够在高于海水盐度10倍的盐度中生长。这就为在盐碱地，高盐湖泊等原先很难被用作耕地的土地上培养藻类。

4. 需水量小

有些河友可能会问藻类生活在水中生长怎么可能需水量小呢？其实在陆地植物生长过程中，大部分灌溉水其实是被土壤所吸收。即使使用滴灌这样的栽培方式，植物通过蒸腾作用（类似人从皮肤的毛孔中出汗流失水分）从叶片表面中丧失的水分也很多。如果在密闭容器和培养液循环利用的前提下，藻类几乎能利用所有的水分。

5. 环境保护上的优势

现在对于二氧化碳排放的话题是一天比一天热。如果那位河友看了戈尔了<The Inconvenient Truth>一定会对这个话题印象深刻。其实宏观意义上说所有和生物能源都有利于减少二氧化碳排放。归根结底，化石能源如石油和煤都是把百万年前的碳拿到今天来用了，所有大气中的碳是增加的。 而生物能源这是把今天的碳固定起来一部分留到明天用，并不会提高大气中总的碳浓度。

这里发下牢骚，中国目前没有对二氧化碳排放进行有效控制，私以为是很不负责任的行为（当然美国更不负责任），这是以让人民吃饱饭为借口来维持低效率，高污染的生产方式。高温导致的更多的气象灾害，海平面的升高固然可以看做天灾，似乎任何人不需为此负责，但在这些灾害的背后人祸扮演越来越多的成分，最终还是全国人民为其买单。

言归正传，比起其他的生物能源，二氧化碳易溶于水，水中的藻类对输入二氧化碳的利用率更高。实验证明在开放培养体系中，藻类就能固定60%的输入二氧化碳。那如果将藻类培养基地建在煤炭发电站附近，而电站排放的二氧化碳排入含藻的培养液，这就能达到减排60%的效果。日本目前处理二氧化碳的方法固化后是由船运入公海，然后在海平面2000米以下排放，而如果有个大规模的藻类生产基地，不知道日本会不会排队过来给你免费送二氧化碳呢？而南非的二氧化碳排放大户索萨要是知道这个好处会不会也投资点藻类研究呢？

最后，藻类培养同样可以在污水处理中起作用，污水中含有较高的磷和氨氮，是藻类生长的主要营养物质。河水发臭的一个很大原因就是由于未经处理的污水直接排入湖泊和河水，造成水中藻类繁殖太快而引起的。藻类生长过快后紧接着大量死亡，引起水中含氧量过低导致鱼类死亡；有毒藻类污染生活用水已经越来越多的成为重要的环境问题。把污水中的“营养”用于培养藻类就即省了原料钱，又解决了环境污染。

以煤为源头的大型化工厂，工艺有一个步骤可以排出纯度高达99%的二氧化碳，是非常好的二氧化碳源。

我这里有人关心藻类的课题，也就是出于利用这个二氧化碳的想法。

据我所知，萨索目前还没有这方面的课题，不过南非的另外一家液化厂PetroSA在给我们的课题提供资助。

2001年 原油加工能力 2.74亿吨，加工量2.10亿吨，柴汽比1.80，柴油产量7405万吨

2002年，上述指标分别是2.90亿，2.20亿，1.78，7669

2003年，3.00,2.40,1.79,8513

2004年，3.14, 2.73, 1.94, 10162

2005年，3.28, 2.91, 2.08, 11062

柴油的消耗

2001年，农林牧渔1375万吨，工业1638万吨，建筑业223万吨，交通仓储邮政2671万吨，批发零售住宿餐饮268万吨，生活消费79万吨，其他854万吨

2002年，分别是1484,1732,252,2965,281,84,870

2003年，分别是1484,1830,276,3485,356,88,890

2004年，分别是1774,2005,333,4182,419,114,1068

这些数据可以在国家统计局找到。最近几年的我没查。

非常谢谢您的资料，说来惭愧，不是您的提醒，我还几乎忘掉了有国家统计局这回事了。

刚才赶紧上国家统计局的网站，不过，网站的链接打不开，自从3月14号zd事件以来，我这里上国内的网站就有点困难了，比如搜狐网的主页是可以打开的，但是里面涉及zd的网页很难打开

http://www.stats.gov.cn/tjsj/

这个网页我也打不开

3月份以来我就隐隐约约感觉到网络封锁，一个例子是，前几天晚上我一直在看关于zd的网页，结果1个多小时以后我这里的网就不能用了，这个事情出来也不止一次了，我现在也没有搞明白是不是真的有这种网络自动监控，可以监视浏览些什么网页，然后作出反应，如果有的话，真是蛮可怕的

谢谢您的资料，说来真不好意思，不是您的提醒，我都忘掉还有国家统计局了。

刚刚在网上搜到统计局的网站，不过打不开，我这里最近上国内的网一直有点问题。我隐约感觉有网络封锁，比如，最近我看西河上的关于zd的帖子，然后我的网络就会突然断掉。

如果真有这样的网络监控，想想就让人觉得害怕

现在生物柴油，乙醇汽油之类多少都会和人类争夺粮食，看来如果藻类能够做成功的话，就解决大问题了。

再问了外行的问题，如果能够优选出好的藻种，那么食品工业里面也可以大规模应用了吧，比如人工蛋白质什么的，我还记得我中学的生物老师说在60年时，他还用尿液什么的培养过小球藻，然后收集起来烘焙之后当蛋白质吃

但实际应有还是有很多问题，下一章就主要讲讲问题。

还有就是蛋白和油类不能兼得，一般一个比例高了另一个就相对低了。尿液培养小球藻理论上是很可行的（其实小球藻什么营养物质不加都能长，经常放蒸馏水的容器底下有点发绿就是这个老兄），不过吃的确是要点勇气的。