藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)質燃料(Algal biofuel)是(shi)以(yi)藻(zao)(zao)(Algae)作原料制(zhi)成(cheng)可以(yi)替(ti)代(dai)石(shi)化(hua)燃料的(de)生(sheng)質燃料。多(duo)國政府及(ji)私人(ren)公司已經(jing)投入資金研(yan)究減少(shao)其成(cheng)本以(yi)使其能作商業(ye)應用。藻(zao)(zao)類(lei)燃料在燃燒時與石(shi)化(hua)燃料一(yi)樣會產(chan)生(sheng)二氧化(hua)碳,但藻(zao)(zao)類(lei)在生(sheng)長(chang)期間已在自(zi)然界(jie)吸(xi)收(shou)了二氧化(hua)碳,所以(yi)能達至減排(pai)二氧化(hua)碳的(de)效(xiao)果。
藻類生(sheng)質(zhi)燃(ran)(ran)料(liao)(Algal biofuel)是以(yi)藻(Algae)作原料(liao)制成可以(yi)替代石化(hua)燃(ran)(ran)料(liao)的(de)(de)生(sheng)質(zhi)燃(ran)(ran)料(liao)。多國(guo)政府(fu)及私(si)人公司已經投入資(zi)金研究減少其(qi)成本以(yi)使其(qi)能(neng)作商業應用(yong)。藻類燃(ran)(ran)料(liao)在燃(ran)(ran)燒(shao)時與(yu)石化(hua)燃(ran)(ran)料(liao)一樣會產生(sheng)二(er)(er)氧化(hua)碳,但藻類在生(sheng)長期間已在自然界吸收了二(er)(er)氧化(hua)碳,所以(yi)能(neng)達(da)至減排二(er)(er)氧化(hua)碳的(de)(de)效果。
藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)質(zhi)(zhi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料本身固然能達至減排二氧化(hua)碳(tan)的(de)效果,而且能被(bei)生(sheng)物降解,對環境影響相(xiang)當(dang)少。就算(suan)相(xiang)比其他生(sheng)質(zhi)(zhi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料,藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)質(zhi)(zhi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料也有不少好處。藻(zao)(zao)類(lei)的(de)生(sheng)產不會占用適合耕作的(de)地(di)方,所需(xu)水資源非(fei)常少,所用的(de)水可以是海水又或廢水。生(sheng)產所需(xu)的(de)土(tu)地(di)面積(ji)相(xiang)當(dang)少,美(mei)國(guo)能源部估計,如(ru)果以藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)質(zhi)(zhi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料替(ti)代石化(hua)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料,只需(xu)要39,000km的(de)土(tu)地(di)作生(sheng)產用就能足夠(gou)全美(mei)國(guo)使用,只占全美(mei)國(guo)0.42%面積(ji),又或小于全美(mei)國(guo)1/7面積(ji)的(de)玉米農(nong)地(di)。而且藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)質(zhi)(zhi)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料的(de)用途(tu)相(xiang)當(dang)廣泛(fan),可以取(qu)代相(xiang)當(dang)多的(de)石化(hua)燃(ran)(ran)(ran)(ran)料的(de)用途(tu)。
但(dan)藻(zao)類(lei)生(sheng)(sheng)質燃料的成本相當高,約是其他生(sheng)(sheng)質燃料的10-1000倍。
藻類的(de)脂(zhi)類及油性部分(fen)在提取(qu)后可以(yi)經過轉化程序(xu)變(bian)成生(sheng)質柴油,而余下的(de)碳水(shui)化合物(wu)成分(fen)可經發酵過程制成乙醇和(he)生(sheng)物(wu)丁醇。
美國(guo)能源部(bu)在1978年-1996年曾經(jing)進行一(yi)個名為(wei)水生物種(zhong)計劃與微生藻(zao)(zao)類(lei)相(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)(de)研究,結論是(shi)生質(zhi)(zhi)柴(chai)油(you)(you)是(shi)目前唯一(yi)的(de)(de)(de)(de)方法能夠(gou)產(chan)生足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)燃料以(yi)取(qu)代柴(chai)油(you)(you)滿足全(quan)球的(de)(de)(de)(de)需求(qiu)。而(er)(er)相(xiang)對其他生產(chan)生質(zhi)(zhi)燃的(de)(de)(de)(de)方法,藻(zao)(zao)類(lei)生質(zhi)(zhi)燃料是(shi)較(jiao)為(wei)可(ke)行的(de)(de)(de)(de)方法。因為(wei)藻(zao)(zao)類(lei)浮在營養劑(ji)生長,無需生長出結構(gou)性的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(如纖維)以(yi)作(zuo)支(zhi)撐用(yong),又吸收(shou)營養較(jiao)快(kuai)生長速(su)度非(fei)常高,而(er)(er)且能被轉化(hua)(hua)成(cheng)燃料的(de)(de)(de)(de)質(zhi)(zhi)量(liang)比例也高不少(藻(zao)(zao)類(lei)達60%,而(er)(er)大豆只得2-3%),藻(zao)(zao)類(lei)的(de)(de)(de)(de)產(chan)量(liang)可(ke)達每年每km4M7 m,(烏桕也只得650 m)。而(er)(er)微藻(zao)(zao)類(lei)能被大量(liang)高速(su)生產(chan),其生成(cheng)的(de)(de)(de)(de)油(you)(you)份(fen)可(ke)轉化(hua)(hua)成(cheng)為(wei)生質(zhi)(zhi)柴(chai)油(you)(you)給汽(qi)車用(yong)。
以太陽能(neng)作(zuo)能(neng)源的(de)生(sheng)物煉制能(neng)生(sheng)產(chan)藻(zao)類或硅藻(zao)類,從而可(ke)轉化(hua)出丁醇。這種燃(ran)料的(de)能(neng)量度只比汽(qi)油(you)(you)低10%,大(da)于乙(yi)醇或甲醇。大(da)部分(fen)的(de)汽(qi)油(you)(you)內燃(ran)機都(dou)可(ke)以在沒有修(xiu)改的(de)情況(kuang)下直接以丁醇作(zuo)燃(ran)料。若與(yu)汽(qi)油(you)(you)混(hun)合一起使用,可(ke)得到比變性乙(yi)醇或E85乙(yi)醇汽(qi)油(you)(you)(乙(yi)醇85%與(yu)15%汽(qi)油(you)(you)混(hun)合)更(geng)好的(de)性能(neng)及耐腐蝕性。
由于航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)業用(yong)的(de)燃料(liao),航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)燃料(liao)的(de)價(jia)格(ge)上升,迫使業界(jie)對以(yi)藻(zao)類生(sheng)質(zhi)燃料(liao)作航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)用(yong)燃料(liao)作研(yan)究,例如IATA國(guo)際航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)運輸協會支持研(yan)究、發展及推廣使用(yong)藻(zao)類生(sheng)質(zhi)燃油(you),期望在2017年其會員中藻(zao)類生(sheng)質(zhi)燃料(liao)能占10%用(yong)量(liang)。荷蘭航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)、新西(xi)蘭航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)、漢莎(sha)及維珍(zhen)航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)四間航(hang)空(kong)(kong)(kong)(kong)公司已在試(shi)驗性(xing)使用(yong)。
美國(guo)的(de)國(guo)防高等研究計劃署(DARPA)在(zai)2010年(nian)宣布(bu)美軍快將大(da)量(liang)采(cai)用(yong)由藻類轉(zhuan)化(hua)而成的(de)航(hang)空燃(ran)料(liao),成本為每加侖(lun)小(xiao)于(yu)3美元。期望在(zai)2013年(nian)產量(liang)能達(da)至(zhi)每年(nian)5千(qian)萬(wan)加侖(lun),進而使得成本能降(jiang)至(zhi)石化(hua)燃(ran)料(liao)的(de)水(shui)平。生產計劃由SAIC及(ji)General Atomics兩家公(gong)司執(zhi)行。
參見:微(wei)藻的培養(yang)孵化(hua)場
藻(zao)類在(zai)每單位(wei)面積相(xiang)比較于傳統的(de)(de)作物(wu)(wu),如油菜、棕櫚、大豆和麻風樹等(deng),可以(yi)產生高達300倍以(yi)上的(de)(de)油。由(you)于藻(zao)類平均(jun)收獲周(zhou)期(qi)為1到(dao)10天,它們(men)的(de)(de)養殖(zhi)允許(xu)在(zai)很短的(de)(de)時間(jian)框架內(nei),和每年作物(wu)(wu)相(xiang)關的(de)(de)收成(Chisti 2007)相(xiang)比,這(zhe)是不同的(de)(de)策略考(kao)量。
藻類(lei)可(ke)以生長在不(bu)適合于其他作物(wu)(wu)的(de)陸地上,例如,干燥的(de)土(tu)地,土(tu)地過度鹽漬(zi)土(tu),遭受干旱的(de)土(tu)地。這(zhe)最大(da)限度地減少占用(yong)種植糧食(shi)作物(wu)(wu)的(de)土(tu)地問題(Schenk et al. 2008),藻類(lei)比糧食(shi)作物(wu)(wu)可(ke)以生長快(kuai)20至30倍。
光生物反應器
大部分(fen)的公司(si)追求藻類生(sheng)質燃料,都是采用把含有營(ying)養豐富的水泵入通過(guo)塑(su)料或玻璃試(shi)管(稱為“生(sheng)物反應(ying)器”),暴露在陽光下(所謂的光生(sheng)物反應(ying)器或PBR)。