生物燃料的发展瓶颈尽管生物燃料已在世界各个领域得到应用,但目前还没有成为国际能源的主力军。主要原因是以下限制。原材料来源不稳定。由于多种原因,厨房废油和木本油料作物作为原料来源不稳定。
进口原材料受天气、国际市场变化等因素影响。今年以来日益的粮食危机对国际生物燃料产生了直接影响。生产工艺不成熟。现有成熟工艺存在着燃料稳定性不够或润滑性差等缺点。
例如,为了监督废油的去向,促进废油的回收和利用,英国已迫使餐馆安装烹饪废油回收系统;荷兰废油回收由资助,降低了生物航空燃料精炼企业的高回收成本;在日本,废油由回收公司回收,并由购买。如果生物燃料要完全取代石油产品,不仅需要解决成本问题,还需要建立一个完整的生物燃料供应链。
生物燃料的佳解决方案即微藻,大小从几微米到数百微米不等。它们可以地生产脂类、蛋白质、多糖和其他有机物质。它们对环境适应性强,体积小,繁殖速度快。其中,油脂可以通过酯交换反应转化为生物柴油。
微藻作为光合的光合生物之一,能提供大量非食物可再生生物质能,积累大量脂类,并能生产生物燃料。某些产油微藻的脂肪酸总量可达干重的50%~90%。更重要的是,微藻含有丰富的生物活性物质,可在制备生物燃料的同时进行值的综合利用,相对降低微藻采油成本。
然而,目前微藻生物柴油的生产成本仍然很高,这是制约其商业化生产的瓶颈。除了继续开发具有优良产油性能的藻类外,还实现微藻生产的综合利用。例如,从微藻中获得高附加值产品,如DHA、类胡萝卜素和活性多糖,并将废弃海藻残渣用作水产养殖的诱饵。