美开发可持续化学反应 实验室里水藻变原油不到一小时

美国能源部西北太平洋国家实验室（PNNL）研究人员开发出一种可持续化学反应，在加入海藻后很快就能产出有用的原油。犹他州一家生物燃料公司（Genifuel Corp.）已获该技术许可，正在用该技术建实验工厂。相关论文在线发表最近出版的《藻类研究》杂志上。

“从某种意义上说，我们‘复制’了自然界用百万年把水藻转化为原油的过程，而我们转化得更多、更快。”PNNL小组研究负责人道格拉斯·埃利奥特说。研究小组保持了水藻高效能优势，并结合多种方法来降低成本。他们把几个化学步骤合并到一个可持续反应中，简化了从水藻到原油的生产过程。用湿水藻代替干水藻参加反应，而当前大部分工艺都要求把水藻晒干。新工艺用的是含水量达80%—90%的藻浆。

在新工艺中，像泥浆似的湿水藻被泵入化学反应器的前端。系统开始运行后，不到一小时就能向外流出原油、水和含磷副产品。再通过传统工艺提纯，就可以把“原藻油”转变成航空燃料、汽油或柴油。在实验中，通常超过50%的水藻中的碳转化为原油能量，有时可高达70%；废水经过处理，能产出可燃气体和钾、氮气等物质。可燃气体可以燃烧发电，或净化后制造压缩天然气作汽车燃料；氮磷钾等可作养料种植更多水藻。“这不仅大大降低成本，而且能从水中提取有用气体，用剩下的水来种藻，进一步降低成本。”埃利奥特说。

他们还取消了溶剂处理步骤，把全部水藻加入高温高压（约350℃、3,000PSI）的水中分离物质，结合一种水热液化与催化水热气化反应，把大部分生物质转化为液体和气体燃料。埃利奥特指出，要建造这种高压系统并非易事，造价较高，这是该技术的一个缺点，但后期节约的成本会超过前期投资。

其他团体也有研究用湿水藻的，但一次只能生产一批，而新反应系统能持续运行。在实验室，反应器每小时能处理约1.5升藻浆。这虽然不多，但这种持续系统更接近大规模商业化生产。Genifuel公司总裁詹姆斯·奥伊勒也表示：“造出成本能和石油燃料竞争的生物燃料是一个很大挑战，我们朝着正确方向迈出了一大步。”