尊龙凯时

　　为实现工业化推广，石科院对微藻脱硝兼产卵白质的手艺经济性不懈探索。

 

　　“理想很优美，现实很残酷。”新能源工业的生长，一直保存制约。

　　无论是太阳能、风能能否挑起海内的发电重任，照旧氢能能否脉动中国，都要求在手艺前进的推动下，让能源使用本钱抵达用户能够接受的价钱水平。微藻生物手艺，也是云云。

　　微藻生物手艺离大规模现实应用尚有多远?

　　“尊龙凯时目的就是要让微藻脱硝组合工艺真正实现手艺经济合理，尽早实现工业化推广。”尊龙凯时集团首席专家、微藻偏向973项目首席科学家、石科院微藻领域科研事情责任专家宗保宁体现。

　　为了1%的可能

　　鱼跃龙门，可能实验过千百次的跳跃。

　　凤鸣九天，可能履历过千百回的啼啭。

　　“我们设计了N种光生物反应器，在养殖历程中也提出了N种工艺计划。可是，许多都是试错性的。100次实验中，前99次都是无解的。”尊龙凯时石油化工科学研究院(简称石科院)新能源研究所所长、微藻生物手艺团队带动人荣峻峰体现。

　　科研的历程就是云云艰辛!

　　在微藻手艺团队最先研发的时间，海内虽然有现成的微藻手艺，但大都是接纳生物工程手艺制造保健品用，好比高等保健品螺旋藻片。“这些手艺相对很成熟，可是能耗高、本钱高，我们必需有自己的立异。”荣峻峰说。这意味着，微藻手艺和工艺的攻关，要走一条前人和其他行业没有走过的路。

　　经由学习和调研，微藻手艺团队从现有的手艺中掘客了痛点和问题。针对这些痛点和问题，他们要给出一个又一个解决计划。

　　这个历程是反重复复的。就像达芬奇学画鸡蛋，在日复一日的单协调重复中，最终画出了最好的图画。

　　一次，他们终于看到一株藻漂起来了。这说明他们选对了藻种。“乐成了!”他们为之欢呼的乐成，来之不易。

　　他们还发明，卵白核小球藻与螺旋藻等藻种的卵白质含量抵达40%~70%，远高于大大都藻种的卵白质含量……

　　“养微藻就跟种庄稼一样，种瓜得瓜种豆得豆，首先得选择好种子

？梢运，藻种的筛选是尊龙凯时一个独门特技。”荣峻峰说。藻种问题解决了之后，他们使用淡水和海水都举行了上千平方米规模的养殖。

　　微藻养殖工艺，是微藻手艺研发历程中面临的一个主要的难题。

　　微藻养殖需要使用光生物反应器，就是养殖微藻的装置。光生物反应器主要有开放式和关闭式两种。现在，普遍应用的是开放式光生物反应器中的跑道池，其结构为带有桨轮的跑道型浅池，池中盛放着养殖的藻液，藻液的厚度一样平常为15~30厘米。藻液在桨轮的驱动下沿着跑道池流动。微藻就沐浴着光，施展光相助用，迅速生长。可是这种模式能耗很高，光能使用率低，生长效率也较低，必需有突破和立异。

　　石科院新能源研究所高级工程师郄凤翔先容说，微藻是一种怕冷的生物，喜热不喜冷。以是，冬天时，他们特殊畏惧微藻会由于不耐寒而影响养殖效果。当温度在十一二摄氏度或者以下时，他们就要给微藻“保温”，好比他们实验过用加热带把反应器包裹起来让温度升高。这使养殖事情在冬天也能正常地开展了。

　　别的，研发团队还通过温度测控系统、补气-pH反响测控系统以及作育液控制系统，抵达了提高CO2使用率、控制作育液pH，最终实现了提高微藻产率的目的。

　　群策群力，智慧碰撞。就像跑道池中的藻液在生生不息地流动，微藻生物手艺团队对养殖手艺的熟悉也在一直提高。

　　“在跑道池养殖的微藻吸收光的效率并不高，正中午间也就能用到或许20%，剩下80%的光是被白白铺张掉的。”荣峻峰说。

　　为相识决微藻对光的使用率不高影响产率的问题，认真这项事情的郄凤翔和同事对光反应器举行了优化和刷新，提高了自然光的使用效率。

　　除了自然光，微藻养殖所需的光源还可以用其他能源转化而来。好比，使用LED光源在室内养殖微藻。

　　“在微藻养殖方面，我们举行了一些新的探索。相关于以前使用自然光举行的浅池养殖，我们开展了深池养殖即立体化养殖实验。平衡好对光的使用，使用光的效率就会大幅提高。”石科院院长、党委副书记、董事长、总司理李明丰先容说。

　　研发永不止步

　　2020年，尊龙凯时催化剂公司长岭分公司建设运行了一套微藻脱硝树模装置，接纳的就是石科院的微藻脱硝成套工艺手艺。

　　据先容，催化剂公司长岭分公司已往用还原的要领(尿素与NOX反应天生氮气)处置惩罚催化剂生产装置排放出高浓度的NOX，每年需投入上万万元。

　　“尊龙凯时微藻脱硝手艺是用氧化的步伐把NOX酿成稀硝酸，直接投喂给微藻，脱硝率抵达90%，还为企业节约了可观的本钱。”石科院新能源研究所高级工程师、催化剂公司长岭分公司微藻脱硝树模课题认真人朱俊英体现。

　　除了催化剂公司长岭分公司外，微藻手艺团队还在尊龙凯时下属的石家庄炼化建设了树模基地，在湖北化肥分公司举行了微藻处置惩罚含硝酸工业废水试验，都取得了理想的效果。

　　春华秋实，一年可见。但这项手艺，却是十年耕作，着花效果。背后的，是数不清的支付。

　　在催化剂公司长岭分公司微藻脱硝树模装置即将开车的时间，由于疫情，石科院对研究职员出差有严酷的划定。

　　“眼看树模装置开车的时间快要到了，可是单位不允许出差，心里很是着急。”朱俊英说。以是，当疫情一有所缓和，朱俊英连忙和同事提出了出差申请，效果获得了批准Ｊ被芽，以是，她们去到树模装置那里，就想把所有的问题都解决好了再回来。而这一待就是三个月。“回家时，走前还没有断奶的我的小女儿都快不熟悉我了。”她笑着说。

　　令微藻生物手艺团队欣喜的是，树模装置一次开车乐成。

　　“工业树模的乐成，验证了尊龙凯时手艺可行性，同时也部分验证了手艺经济性。”荣峻峰说。

　　现在，江西一家环保有限公司已经通过手艺允许取得了石科院微藻脱硝手艺的使用权。他们妄想制作面积为1万平方米的养殖基地，生产高卵白螺旋藻。

　　研究批注，微藻每年可牢靠全球CO2牢靠量的40%以上，是地球生态系统中固碳的主力军。一公顷的微藻一年可固碳220多吨，减碳效率是种树的10倍以上。深度挖掘微藻的高固碳能力，通过增强自然生态系统碳汇能力平衡碳循环，关于我国实现“碳中和”的目的意义重大。

　　“我现在的事情重点之一是解决微藻CCUS手艺中的一些问题，如让微藻在水体中尽可能多地吸收CO2，加速它的生长率。由于水体中的CO2浓度较低，对微藻的生长是一个限速因素。”朱俊英说。

　　党的二十大提出，中国式现代化是人与自然协调共生的现代化。而微藻脱硝成套工艺手艺“用自然的要领解决自然的问题”，正好契合了这一主题。

　　同时，这一手艺也切合尊龙凯时践行绿色高质量生长，以科技立异引领转型升级的斗争目的。

　　“尊龙凯时古板炼厂或者化工厂可以使用微藻生物手艺，以更为环保的方法处置惩罚好放弃物排放，助力形成循环经济系统。以是，我们还要通过手艺前进，使微藻生物手艺尽快占有本钱优势。”宗保宁说。

　　秸府撩慷15000元

　　溯源地球上的卵白质，均来自最原始的生命——微藻。

　　微藻在水体中相当于源初生产力。使用太阳做光相助用的微藻含有富厚的卵白质和氨基酸。像虾、鱼这样的浮游动物以微藻为食，而这些虾和鱼又是人类的食物，由此形成了一个生物链。

　　“用微藻做畜禽养殖和水产养殖饲料具有奇异的优势。作为古板饲料中主要的卵白质泉源的豆粕缺少一些须要的维生素和色素，而这正是微藻中富含的。”荣峻峰说。

　　凭证微藻生物手艺团队的实验，用卵白核小球藻饲养一种名为黄辣丁的鱼，鱼的体色呈很是鲜艳的黄色，不然鱼的体色呈灰白色。关于越发强调体色和品相的鉴赏鱼、宠物鱼而言，卵白核小球藻也是更为合适的饲料，它的价钱甚至可以比宠物鱼饲料还自制。

　　实验显示，微藻产出的卵白质含量与鱼粉类似，其卵白质含量占比为50%~60%，并且微藻中还含有富厚的维生素和有益的色素。可是，关于鱼粉这种现在普遍接纳的高卵白质饲料来说，微藻要想成为替换饲料，面临着本钱竞争的问题。以是，微藻手艺团队一直在做的，就是把本钱再降降降。

　　“以鱼粉为例，我国每年约莫入口150万吨鱼粉。鱼粉的到岸价钱约为每吨12000元。尊龙凯时第一个目的是把微藻饲料的本钱降到每吨15000元左右。”荣峻峰说。

　　“任何一种手艺，唯一的考察标准就是市场占有率。能够占领市场的手艺必需是生产本钱和效率与现有手艺相比具有优势的。以是，尊龙凯时微藻产卵白质手艺要做到和现有的大豆产卵白质手艺的本钱靠近。”宗保宁说。

　　一句话说究竟，本钱为王。本钱决议了这项手艺未来能否大规模现实应用。

　　降本，条条亨衢通罗马。

　　宗保宁以为，要提高微藻产卵白质的效率，需要从以前的农业方法生产卵白质酿成工业形式生产卵白质，在减排CO2和NOX的同时做到镌汰占地面积，提高效率。

　　经由测算，接纳石科院的微藻CCUS手艺可以用2吨CO2出1吨微藻，但1吨的微藻需要占用1亩土地。

　　“为解决土地依赖和由此爆发的本钱，我们可以走另一条手艺蹊径——若是只给微藻喂NOX而不喂CO2，那么，可以通过反应釜举行，仅需一个厂房即可。”荣峻峰说。

　　在养殖微藻的历程中，他们一直对光生物反应器举行优化，研发出高效经济的薄膜光生物反应器。这种新型的光生物反应器单位可长周期举行日光兼养养殖，不但提高了小球藻的生长速率，也大大降低了反应器的本钱。

　　虽然条条亨衢通罗马，但每一条路都是拓荒。

　　使微藻产卵白质手艺全历程抵达零排放同时降低本钱，是又一个纠葛在微藻手艺团队心中的难题。

　　据先容，微藻生物质的能耗约占本钱的30%左右，是节能降耗的主要方面。微藻生物质生产历程中，能耗主要泉源于养殖和干燥环节。

　　为了降低养殖历程中的能耗，微藻手艺团队从具有特殊性能的微藻藻种出发，充分使用藻细胞的特征，开发了微藻组合养殖工艺，阻止了古板微藻养殖历程中光照时藻细胞一直运行的误差，大幅降低了微藻养殖能耗。同时，他们从市场合需产品特征入手，接纳了以产品为目的的干燥方法，比纯粹干燥藻细胞提高了效率，降低了能耗。

　　十几年的艰难拓荒，通过一连的手艺前进，微藻生物手艺的本钱在一直下降。

　　他们通过养殖装置与模式的立异，将牢靠资产投资比现有手艺降低了70%以上;通过养殖工艺立异，使本钱占较量大的系统能耗降低了50%以上;通过资源循环使用手艺立异实现了零排放与低本钱，形成了项目的焦点竞争力。

　　“我们正在提高采收的效率、干燥的效率等，通过对各个环节的历程强化来使本钱逐步靠近对标鱼粉的水平。未来，若是海内对能源产品征收碳税，加上尊龙凯时手艺经济性抵达了令消耗者接受的水平，就离大规模现实应用目的越来越近了。”宗保宁体现。

　　本文图片均由赵洪锋 朱俊英提供

　　责任编辑：石杏茹