第四代生物能源——用蓝藻生产乙醇

Helio  BiotechnologyCorporation董事陶新胜在《清洁技术能源生产技术和碳减排》上的演讲，介绍了目前第四代生物能源技术——用蓝藻生产乙醇。
　　陶新胜：我给大家讲一个新的话题，也就是清洁技术另外的一个分支，就是清洁生物能源，以及他在碳减排方面的一些运用。先讲一下生物能源，目前有四代，第一代是用粮食，比如说在美国是用玉米，在巴西用甘蔗等等生产乙醇等生物能源。但是因为玉米也好、甘蔗也好，都是以牺牲粮食为代价的，目前来讲导致了粮价的飞涨，所以不是很可取。第二代就是用非粮食的生物质做燃料生产乙醇，但是非粮食的植物或者说一些粮食的废弃物，他们中间含的不是传统的粮食的果糖等，而是含的木糖，这个木唐不容易被酵母菌发酵，所以效率比较低。而且在生产神物能源的过程中，也会产生大量的废弃物，和固体的废弃物。第三代是用藻类，比如海藻或者淡水的藻类，来生产生物燃料。他是通过对藻类进行养殖，等长成之后进行收获，收获之后要晒干，然后进行压榨，制造生物柴油，或者是通过酵母菌发酵生产乙醇。这种方式的生产周期相对比较长，同时最后也会产生一些废弃物，以及一些固体的废弃物。
　　那么我们现在要讲的就是第四代的生物能源技术，第四代生物能源技术目前是一个创新。他是通过对藻类进行，我们选取的是叫蓝藻进行改造，让蓝藻通过光合作用吸收二氧化碳，直接生产乙醇以及副产品和氧气。
　　那么为什么选取藻类呢？因为蓝藻和微藻是地球上最大的群体，是目前地球上最广泛的生物体。我们现在选择的蓝藻名称是6803，这个是非常技术的东西。接下来我讲一下如何用这个基金工程改造蓝藻，使得蓝藻能够生产乙醇。
　　我们主要是通过基因改造，把俱备生产乙醇的基因移植到蓝藻的细胞体内，使得蓝藻能够通过光合作用吸收二氧化碳，直接产生乙醇。这项技术最早是由傅博士研发成功的，后续经过不断的研发，现在的技术已经比当初研发的先进的多。
　　目前获得的一些实验结果，这有两张图，上面的图的红线指的是随着时间的推移，没有经过基因改造的野生藻类细胞的含量，和在叶节中含量的比例。那么这个蓝线是经过基因改造，他经过一段时间之后，他的细胞不再继续增长，而是完全把他光合作用产生的能量转化为乙醇。下面一张图就是乙醇的浓度的提高的图，随着时间的推移，乙醇的浓度是越来越高的。
　　目前达到了一些成果，在实验室内，在每一升每一天能够制造大概1.5克的乙醇，户外的效率要大大提高，每升每天能够产生3.4克的乙醇。那么现在根据我们对这个技术的掌握，完全可以实现将这个乙醇产出的效率提高10倍。下面讲一下第四代的生物燃料技术和传统的第二代、第一代生物质为燃料的生产方式的比较。
　　首先是方法，用生物质的方法是要分解生物质制造乙醇。我们的蓝藻基因工程是直接让蓝藻通过光合作用，直接将太阳光和二氧化碳转变成乙醇。第二就是对环境的影响，这一点非常重要。因为生物质的方法制乙醇或者是生物能源，首先他会产生大量的有害气体，像VOC等等，同时他要产生大量的固体废弃物，而且排放大量的二氧化碳。我们这个模式是以年产大概4千万乙醇为标准计算的。
　　但是我们这个基因工程改造的第四代技术，不会产生任何的废弃物，而且能够吸收大量的二氧化碳，这是非常强大的，这是在碳减排方面发挥的很大的作用。
　　最后一点就是对粮食的影响，生物质对粮价会产生非常不利的影响，而且需要建在离耕地比较近的地方，占用比较大的耕地。我们这一代新的技术不需要农作物，也不需要农场，所以在建厂方面会有很大的灵活性。
　　接下来就是关于在投资方面，生物质法制造的投资相对比较大，我们的第四代技术投资额比生物质减少30%，尤其是生产成本方面。这个成本非常的有优势，因为他不需要，原料是二氧化碳和光合作用，阳光，所以成本是很低的。
　　另外就是生产环节方面有很多的优势，传统的生物质法环节非常的多，大概有接近20多个环节，而第四代的生产乙醇只需要很简单的3、4个环节。
　　另外就是生物周期，生物质法至少是几个月的时间，而第四代的技术没有时间限制。另外就是厂址的建设，第四代技术可以直接建在二氧化碳的排放大户，像火力生产厂家旁边等等。
　　这个市场前景是非常可观的，据预测，到了2010年，乙醇的消费量达到7千万吨，尽管只占了5%的市场份额，但是全球尤其是中美两个大国，对可再生能源的扶持，市场的增长是非常快的。
　　接下来我讲一下藻类技术在碳减排方面的一些应用。目前传统的碳捕获方法是在工厂里面排放的二氧化碳，经过收集处理之后，注入到地底下，这个方法来讲不是很长久。因为他注入到地下，其实把风险是留给我们的后代，将来有一天也许固化的二氧化碳还会排放在大气中。那么我们这项新的技术的藻类，在它捕获这方面是完全不推的，因为大家刚才已经讲了是通过光合作用吸收二氧化碳，所以他直接把二氧化碳转化成清洁能源。作这方面有四个作用，第一是可以生产新能源和传统的石化燃料共同燃烧的情况下进行应用。第二点，可以通过酯化反应，把藻类的一部分最后可以生产生物柴油，当然更重要的一点是通过光合作用直接生产乙醇。另外生产的副产品经过干燥以后，还可以制作蛋白，各种生物产品。

蓝藻是蓝细菌吗，蓝细菌应该是微藻，不知他们之间概念如区分，如果蓝藻是微藻，那么蓝藻不应该是第四代燃料，