新奧：微藻能源技術(shù)的踐行者

王慧嶺 劉敏勝 白雪梅 張 寧

（新奧科技發(fā)展有限公司，廊坊 065000）

新奧：微藻能源技術(shù)的踐行者

王慧嶺 劉敏勝 白雪梅 張 寧

（新奧科技發(fā)展有限公司，廊坊 065000）

1 新奧——致力于清潔能源與環(huán)保技術(shù)的創(chuàng)新和實踐

新奧集團創(chuàng)建于1989年，經(jīng)過27年的快速成長，已經(jīng)發(fā)展成為國內(nèi)外知名的清潔能源企業(yè)。旗下有新奧能源、新奧股份、北部灣旅游3家上市企業(yè)，300多家全資、控股公司和分支機構(gòu)，并在歐美開展了交通能源等國際業(yè)務(wù)。

新奧能源研究院作為新奧集團在能源領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的核心驅(qū)動力，長期致力于清潔能源和環(huán)保技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化實踐，依托泛能網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建全新的現(xiàn)代能源體系，轉(zhuǎn)變能源生產(chǎn)、利用方式，推動節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展及生態(tài)城市建設(shè)。自2006年成立以來，一貫秉承“求真務(wù)實、引領(lǐng)突破”的實干精神，堅持自主創(chuàng)新，不斷取得重要突破。目前擁有“煤基低碳能源國家重點實驗室”、“博士后科研工作站”、“海外高層次人才創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地”、“國際科技合作基地”等科研平臺，建有大型產(chǎn)業(yè)化示范基地；依托由多名“千人計劃”人員與博士專家領(lǐng)導(dǎo)的700余人的核心科研團隊開展研發(fā)工作，30多個課題列入國家“973”計劃、國家“863”計劃、國家科技支撐項目、國際科技合作項目，自主擁有多項發(fā)明專利技術(shù)。新奧能源研究院還積極與國內(nèi)外一流院校、科研機構(gòu)和企業(yè)開展廣泛的技術(shù)聯(lián)盟合作，共同推動清潔能源技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實踐。

2 新奧——微藻能源技術(shù)的實踐者

近年來，微生物油脂作為生物柴油和航空煤油原料油脂的一種替代資源成為研究熱點。在各類產(chǎn)油微生物中，微藻以其光合作用效率高、油脂含量高、可以直接利用吸納固定CO2等優(yōu)勢獲得廣泛關(guān)注。新奧是中國較早提供微藻大規(guī)模培養(yǎng)、加工與技術(shù)集成整體解決方案的服務(wù)企業(yè)，于2007年10月啟動微藻生物能源研究。2008年，經(jīng)過8個月的努力，新奧完成了600平方米水平管式反應(yīng)器以及采收、提油中試車間的建造運行，采用煤制天然氣中試裝置分離的二氧化碳養(yǎng)殖微藻生產(chǎn)生物柴油，率先實現(xiàn)了微藻固碳制備生物能源全流程的貫通。

2009年，時任美國能源部部長的朱棣文到訪新奧，重點考察了以微藻固碳為核心的煤基低碳能源生產(chǎn)技術(shù)鏈，并給予了高度評價。同年，新奧微藻固碳生物能源技術(shù)作為我國可再生能源技術(shù)的代表，在上海世博會中國國家館的未來能源展區(qū)進行了展示。

2010年，在國家發(fā)展和改革委員會、國家能源局的大力支持下，新奧在內(nèi)蒙古鄂爾多斯達拉特旗啟動了微藻固碳生物能源產(chǎn)業(yè)化示范，依托當?shù)?0萬噸煤制甲醇項目，利用煤化工的二氧化碳、含鹽濃排水、余熱以及周邊的沙荒地養(yǎng)殖微藻。經(jīng)過多年的技術(shù)攻關(guān)，該產(chǎn)業(yè)化示范的主要技術(shù)指標達到國際先進水平。

目前，依托該產(chǎn)業(yè)化示范項目，新奧在聚焦微藻生物能源產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)的同時，開展微藻飼料添加劑等高附加值產(chǎn)品的開發(fā)，為加速形成以微藻為核心的多產(chǎn)業(yè)鏈奠定了基礎(chǔ)。

經(jīng)過9年的發(fā)展，新奧在微藻生物能源技術(shù)領(lǐng)域組建了一支由多名“千人計劃”專家和海歸博士牽頭的、具有結(jié)構(gòu)化技術(shù)實力的研發(fā)團隊，并在微藻能源和多聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域取得了一系列可喜成果。

①能源藻種選育技術(shù)。建成了中國第一個工業(yè)油藻藻種庫，現(xiàn)擁有藻種180株，近10株高產(chǎn)藻種含油率達50%以上。尤其是在內(nèi)蒙古的達拉特旗篩選的藻種，非常適合內(nèi)蒙古的光照、水質(zhì)、溫度等條件，可以高效固定二氧化碳。在國內(nèi)率先建立了藻種工業(yè)化養(yǎng)殖評價體系，充分評估藻種的產(chǎn)業(yè)化潛力，為進一步規(guī)?；B(yǎng)殖提供了充足的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

②產(chǎn)業(yè)化養(yǎng)殖技術(shù)。開發(fā)了微藻多級養(yǎng)殖工藝，提高光利用效率；開發(fā)了微藻油脂誘導(dǎo)積累技術(shù)，在微藻養(yǎng)殖后期快速誘導(dǎo)提高油脂含量；開發(fā)了多種適合不同類型微藻的病蟲害防治技術(shù)，為規(guī)?；B續(xù)培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)；研發(fā)了微藻廢水養(yǎng)殖工藝，在能源微藻養(yǎng)殖的同時，實現(xiàn)富營養(yǎng)化廢水的治理。在中試基礎(chǔ)上，進一步利用內(nèi)蒙古鄂爾多斯達拉特旗現(xiàn)場煤制甲醇排放二氧化碳（80%純度）和煤制甲醇反滲透含鹽濃排水進行含油微藻養(yǎng)殖，得到利用工業(yè)二氧化碳、廢水養(yǎng)殖微藻的工藝包。并成功開發(fā)節(jié)水養(yǎng)殖工藝包，節(jié)約用水量達65%～80%。

2008年新奧建設(shè)的水平管式微藻光生物反應(yīng)器。

③低成本規(guī)?；馍锓磻?yīng)器技術(shù)。開發(fā)出高效、低成本、便于規(guī)模化應(yīng)用的多種類型光生物反應(yīng)器。經(jīng)過不斷的優(yōu)化改進，新奧光生物反應(yīng)器已能夠滿足微藻規(guī)?；B(yǎng)殖需求。

④低能耗后處理技術(shù)。集成開發(fā)微藻低成本、高效、規(guī)模化采收工藝；開發(fā)出濕藻油脂提取技術(shù)，該技術(shù)從濕藻泥中提取油脂，大幅降低提油能耗（原工藝需要藻泥先干藻脫水，破壁后再進行有機溶劑抽提）。

⑤“C4F”生物柴油多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。新奧根據(jù)微藻的生物特性，開發(fā)了C4F（carbon fixation for fuel, feed, and food）（即固碳、燃料、飼料、食品）微藻生物能源多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，全面利用微藻的價值，在固碳和生產(chǎn)生物柴油的同時能夠聯(lián)產(chǎn)食品及飼料、餌料。C4F多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)化方案有效解決了“固碳項目難以盈利”、“微藻生物能源成本過高”等難題，為微藻生物能源與微藻固碳的產(chǎn)業(yè)化奠定了堅實基礎(chǔ)。

目前，新奧通過“河北省藻類能源工程技術(shù)研究中心”、“城市污水資源化微藻能源技術(shù)研發(fā)中心”（在建中）等以企業(yè)為創(chuàng)新主體的科研平臺，推動了微藻能源技術(shù)研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化，促進了微藻能源這一新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。多年來先后承擔(dān)中美國際合作項目2項、國家“863”項目4項、國家“973”項目子課題1項、國家科技支撐項目2項。編制了藻類油脂行業(yè)標準、藻原油地方標準。同時形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)專利近200項，涵蓋藻種、養(yǎng)殖、反應(yīng)器、收集與提油、產(chǎn)業(yè)化等多個技術(shù)領(lǐng)域，建立了完整的專利保護體系。新奧在自主研發(fā)的同時，還積極與國內(nèi)外科研院所建立了廣泛的合作關(guān)系，共同推進微藻能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進程。

3 新奧微藻發(fā)展戰(zhàn)略及愿景

2010年新奧在內(nèi)蒙古建設(shè)的微藻固碳產(chǎn)業(yè)化示范基地。

微藻生物技術(shù)極具發(fā)展前景和潛在的社會經(jīng)濟效益。從廢棄二氧化碳的回收利用角度看，主要面對的是二氧化碳減排市場，而從產(chǎn)出的生物質(zhì)綜合利用角度看主要面對的是大宗能源產(chǎn)品市場，同時還可利用廢水中氮、磷等元素養(yǎng)殖微藻，起到廢物資源化利用和污水處理的作用。

固定二氧化碳和生產(chǎn)生物能源，始終是新奧微藻技術(shù)開發(fā)的核心目標。此外，能源并非微藻固定二氧化碳的唯一產(chǎn)品，利用微藻生產(chǎn)生物能源必然產(chǎn)生大量蛋白副產(chǎn)物。因此，新奧在推進微藻生物能源產(chǎn)業(yè)化的同時，也在推進微藻生產(chǎn)飼料、化工原料和高值產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化，這既可以提前實現(xiàn)微藻固碳的產(chǎn)業(yè)化，也為微藻能源的產(chǎn)業(yè)化奠定實踐和技術(shù)基礎(chǔ)。但在目前能源價格下行的國際大環(huán)境下，微藻能源的多個技術(shù)環(huán)節(jié)尚處于小試和中試階段，全球微藻能源遠未形成規(guī)模，碳減排技術(shù)短期內(nèi)難以產(chǎn)生經(jīng)濟效益，這些因素帶來的既是挑戰(zhàn)，也是機遇。

微藻生物技術(shù)方興未艾，技術(shù)的創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化推廣，必須匯聚全國乃至世界研發(fā)力量共同開發(fā)。因此，新奧將秉持以開放、平等、協(xié)作、共贏的原則，進一步深化與國內(nèi)外科研院所和專業(yè)公司的合作，共同推進微藻能源的產(chǎn)業(yè)化，為我國在國際上率先實現(xiàn)微藻能源的產(chǎn)業(yè)化貢獻力量。

10.3969/j.issn.1674-0319.2016.03.009