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PNNL用于汽车 飞机的生物燃料生长藻类

能源 2020-02-06 15:15:07

藻类通常被视为令人讨厌的污物,但它可能很快会与农作物废料和食用油一起成为可再生生物燃料配方中的重要成分。

在能源部 太平洋西北国家实验室,我们的生物燃料研究探索了许多自产的燃料原料,包括藻类。

我们的科学家正在确定菌株,这些菌株特别擅长将阳光和二氧化碳转化为富含能量的生物质并将其存储在天然油中。

使用PNNL开发的工艺,然后可以提取这些油并将其转化为生物原油-替代液态化石燃料。

该过程基于水热液化,它利用高温和高压在几分钟内完成转化,而自然需要数百万年。

藻类的部分承诺是其生产潜力。根据能源部的说法,藻类最终每英亩的石油产量最多可比油菜籽或大豆等陆生植物多60倍。

为了满足行业的需求,以最大程度地提高产量,降低成本并维持稳定的供应,PNNL领导着一个财团,该财团正在为给定的环境寻找最高效的藻类。

该联盟与大学和行业研究人员合作,汇集了PNNL,Los Alamos,Sandia和国家可再生能源实验室等几个国家实验室的能力和专业知识。

在美国能源部能源效率和可再生能源办公室的支持下,该团队正在各种条件下测试不同藻类,以确定最佳菌株。他们还正在寻找提高生产率和开发更节能实践的方法。

该团队的评估过程始于研究不同菌株对培养箱中温度和盐度的耐受性。

他们使用模拟室外池塘和季节性条件的最先进生物反应器评估生长速度。他们探索对池塘中生物污染物的抵抗力。最后,他们测量室外池塘的生物量生产力。

迄今为止,研究人员已经评估了50多种藻类菌株,这些菌株是从从事藻类生物燃料研究的文化馆藏,大学或商业公司获得的。

到目前为止,已经出现了三株值得进一步研究的菌株,其中一株在整个生长季节中在室外种植时,提前六年实现了DOE藻类生产力的目标。

室内测试生物反应器

这个由多实验室组成的团队还通过轮作在全年中在亚利桑那州的室外池塘中培育了冬季最强的菌株和夏季最强的菌株,并且在过去两年中使生物量的年生产力提高了50%。

Sequim 海洋科学实验室的一些独特功能为我们科学家的独创性提供了支持 。

其中包括小型的室内生物反应器,可以在其中调节温度和照明以模仿世界上任何地方的室外藻类池塘的气候和环境条件。

与在评估的最后阶段使用的亚利桑那州立大学室外藻类试验台上测试所有菌株相比,使用该工具进行初始筛选更快,更便宜。

尽管我们距离工业规模的种植厂和商业生物精炼厂还有数年之遥,但这项研究表明,藻类生物燃料正朝着成为现有燃料的经济可行替代品的方向发展。

藻类生物燃料还有助于从大气中清除二氧化碳,从而带来重要的环境效益。

展望未来,由PNNL领导的团队将研究促进生长的分子,以提高生物量的生产率,并继续测试其他藻类。

该团队还将着重于使藻类生物燃料与液态化石燃料更具成本竞争力,从而使其在市场上取胜。

也许很难相信,微小的微生物(与试图阻止其在游泳池中生长的绿色粘液没有什么不同)可能有一天会为我们的飞机,火车和汽车加油。

下次您看到一些令人讨厌的浮渣时,也许您会以不同的方式看到它。

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