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(shí)踐

新奧集團(tuán)創(chuàng)建于1989年，經(jīng)過27年的快速成長(zhǎng)，已經(jīng)發(fā)展成為國(guó)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(jī)構(gòu)，并在歐美開展了交通能源等國(guó)際業(yè)務(wù)。

新奧能源研究院作為新奧集團(tuán)在能源領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的核心驅(qū)動(dòng)力，長(zhǎng)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(shí)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(dòng)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(shí)、引領(lǐng)突破”的實(shí)干精神，堅(jiān)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(guó)際科技合作基地”等科研平臺(tái)，建有大型產(chǎn)業(yè)化示范基地；依托由多名“千人計(jì)劃”人員與博士專家領(lǐng)導(dǎo)的700余人的核心科研團(tuán)隊(duì)開展研發(fā)工作，30多個(gè)課題列入國(guó)家“973”計(jì)劃、國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家科技支撐項(xiàng)目、國(guó)際科技合作項(xiàng)目，自主擁有多項(xiàng)發(fā)明專利技術(shù)。新奧能源研究院還積極與國(guó)內(nèi)外一流院校、科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)開展廣泛的技術(shù)聯(lián)盟合作，共同推動(dòng)清潔能源技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化實(shí)踐。

2 新奧——微藻能源技術(shù)的實(shí)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(diǎn)。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(shì)獲得廣泛關(guān)注。新奧是中國(guó)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(dòng)微藻生物能源研究。2008年，經(jīng)過8個(gè)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(yùn)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(shí)現(xiàn)了微藻固碳制備生物能源全流程的貫通。

2009年，時(shí)任美國(guó)能源部部長(zhǎng)的朱棣文到訪新奧，重點(diǎn)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(píng)價(jià)。同年，新奧微藻固碳生物能源技術(shù)作為我國(guó)可再生能源技術(shù)的代表，在上海世博會(huì)中國(guó)國(guó)家館的未來能源展區(qū)進(jìn)行了展示。

2010年，在國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、國(guó)家能源局的大力支持下，新奧在內(nèi)蒙古鄂爾多斯達(dá)拉特旗啟動(dòng)了微藻固碳生物能源產(chǎn)業(yè)化示范，依托當(dāng)?shù)?0萬(wàn)噸煤制甲醇項(xiàng)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(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

目前，依托該產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)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(shí)，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(jì)劃”專家和海歸博士牽頭的、具有結(jié)構(gòu)化技術(shù)實(shí)力的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，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(guó)第一個(gè)工業(yè)油藻藻種庫(kù)，現(xiàn)擁有藻種180株，近10株高產(chǎn)藻種含油率達(dá)50%以上。尤其是在內(nèi)蒙古的達(dá)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(guó)內(nèi)率先建立了藻種工業(yè)化養(yǎng)殖評(píng)價(jià)體系，充分評(píng)估藻種的產(chǎn)業(yè)化潛力，為進(jìn)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(jí)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(shí)，實(shí)現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)化廢水的治理。在中試基礎(chǔ)上，進(jìn)一步利用內(nèi)蒙古鄂爾多斯達(dá)拉特旗現(xiàn)場(chǎng)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(jìn)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(dá)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(jìn)，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(jìn)行有機(jī)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(jià)值，在固碳和生產(chǎn)生物柴油的同時(shí)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(xiàng)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(jiān)實(shí)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(tái)，推動(dòng)了微藻能源技術(shù)研發(fā)及成果轉(zhuǎn)化，促進(jìn)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(guó)際合作項(xiàng)目2項(xiàng)、國(guó)家“863”項(xiàng)目4項(xiàng)、國(guó)家“973”項(xiàng)目子課題1項(xiàng)、國(guó)家科技支撐項(xiàng)目2項(xiàng)。編制了藻類油脂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、藻原油地方標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)專利近200項(xiàng)，涵蓋藻種、養(yǎng)殖、反應(yīng)器、收集與提油、產(chǎn)業(yè)化等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，建立了完整的專利保護(hù)體系。新奧在自主研發(fā)的同時(shí)，還積極與國(guó)內(nèi)外科研院所建立了廣泛的合作關(guān)系，共同推進(jìn)微藻能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)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(huì)經(jīng)濟(jì)效益。從廢棄二氧化碳的回收利用角度看，主要面對(duì)的是二氧化碳減排市場(chǎng)，而從產(chǎn)出的生物質(zhì)綜合利用角度看主要面對(duì)的是大宗能源產(chǎn)品市場(chǎng)，同時(shí)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(biāo)。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(jìn)微藻生物能源產(chǎn)業(yè)化的同時(shí)，也在推進(jìn)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(shí)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(shí)踐和技術(shù)基礎(chǔ)。但在目前能源價(jià)格下行的國(guó)際大環(huán)境下，微藻能源的多個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)尚處于小試和中試階段，全球微藻能源遠(yuǎn)未形成規(guī)模，碳減排技術(shù)短期內(nèi)難以產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，這些因素帶來的既是挑戰(zhàn)，也是機(jī)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(guó)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(jìn)一步深化與國(guó)內(nèi)外科研院所和專業(yè)公司的合作，共同推進(jìn)微藻能源的產(chǎn)業(yè)化，為我國(guó)在國(guó)際上率先實(shí)現(xiàn)微藻能源的產(chǎn)業(yè)化貢獻(xiàn)力量。

10.3969/j.issn.1674-0319.2016.03.009