全球每年產(chǎn)生大量廚房廢油,但由于來源分散,回收難度加大。據(jù)統(tǒng)計(jì),原材料收集成本占生物燃料成本的70%-80%。然而,木本油料植物受季節(jié)影響,難以維持可持續(xù)供應(yīng)。糧食原料存在著“人爭糧”、“人爭地”的問題。現(xiàn)有油料作物不符合生長周期短、含油量高的特點(diǎn)。
產(chǎn)品成本高。以生物航空燃料為例,其成本是石油航空煤油的數(shù)倍,在成本上沒有競爭優(yōu)勢。雖然航空公司也會購買一定數(shù)量的生物航空燃料,但考慮到成本,購買量不會很大。此外,成品油的生產(chǎn)還將產(chǎn)生外部間接成本。
打破生物燃料現(xiàn)狀的途徑作為一種新興的能源生物燃料,現(xiàn)階段完全取代航空煤油是不現(xiàn)實(shí)的。歸根結(jié)底,使用哪種燃料取決于成本。因此,在技術(shù)不斷突破的前提下,如何建立完善的產(chǎn)業(yè),大規(guī)模降低成本,是生物燃料發(fā)展的關(guān)鍵。
目前,生物燃料大的問題是原材料的供應(yīng)。在今年全球糧食危機(jī)的背景下,廚房廢油和木本油料作物已成為重要的原材料來源。木本油料作物應(yīng)盡量不占用耕地和居民點(diǎn)用地,應(yīng)采用能適應(yīng)惡劣環(huán)境的作物為原料,如耐旱、耐鹽堿等環(huán)境的生物質(zhì)。完善廚余油回收系統(tǒng),建立廚余垃圾收集、運(yùn)輸、管理一體化的運(yùn)營模式。
生物燃料的佳解決方案即微藻,大小從幾微米到數(shù)百微米不等。它們可以地生產(chǎn)脂類、蛋白質(zhì)、多糖和其他有機(jī)物質(zhì)。它們對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),體積小,繁殖速度快。其中,油脂可以通過酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為生物柴油。
微藻作為光合的光合生物之一,能提供大量非食物可再生生物質(zhì)能,積累大量脂類,并能生產(chǎn)生物燃料。某些產(chǎn)油微藻的脂肪酸總量可達(dá)干重的50%~90%。更重要的是,微藻含有豐富的生物活性物質(zhì),可在制備生物燃料的同時(shí)進(jìn)行值的綜合利用,相對降低微藻采油成本。
20世紀(jì)70年代,美國能源部為了發(fā)展可持續(xù)能源,對微藻進(jìn)行了大規(guī)模的收集、篩選和鑒定,終獲得了300多種產(chǎn)油微藻,即脂類占細(xì)胞干重20%以上的微藻。其中,小球藻微球菌的脂比高達(dá)68%。據(jù)估計(jì),藻類的年產(chǎn)油量可達(dá)到每公頃養(yǎng)殖面積15000至80000升。
然而,目前微藻生物柴油的生產(chǎn)成本仍然很高,這是制約其商業(yè)化生產(chǎn)的瓶頸。除了繼續(xù)開發(fā)具有優(yōu)良產(chǎn)油性能的藻類外,還實(shí)現(xiàn)微藻生產(chǎn)的綜合利用。例如,從微藻中獲得高附加值產(chǎn)品,如DHA、類胡蘿卜素和活性多糖,并將廢棄海藻殘?jiān)米魉a(chǎn)養(yǎng)殖的誘餌。
特別是,餐飲業(yè)對廚房的綠色、環(huán)保和安全燃料的需求日益增長。植物油燃料無疑是新型廚房燃料的代表。除了不能點(diǎn)燃且安全環(huán)保的植物油燃料外,還有誰?植物油燃料該技術(shù)是近年來發(fā)展起來的綠色環(huán)保燃料技術(shù)。