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生物燃料的发展瓶颈尽管生物燃料已在世界各个领域得到应用,但目前还没有成为国际能源的主力军。主要原因是以下限制。原材料来源不稳定。由于多种原因,厨房废油和木本油料作物作为原料来源不稳定。

产品成本高。以生物航空燃料为例,其成本是石油航空煤油的数倍,在成本上没有竞争优势。虽然航空公司也会购买一定数量的生物航空燃料,但考虑到成本,购买量不会很大。此外,成品油的生产还将产生外部间接成本。

例如,为了监督废油的去向,促进废油的回收和利用,英国已迫使餐馆安装烹饪废油回收系统;荷兰废油回收由资助,降低了生物航空燃料精炼企业的高回收成本;在日本,废油由回收公司回收,并由购买。如果生物燃料要完全取代石油产品,不仅需要解决成本问题,还需要建立一个完整的生物燃料供应链。

欧美国家对亚麻荠菜的种植和应用进行了探索。亚麻荠菜是一种古老的油料作物,生长周期短(4个月),产油率高(30%–45%),化肥、农药、除草剂等投入量低,从中提取油,残渣加工成饲料。在副产品附加值的帮助下,生物燃料的高成本是不够的,甚至整个产业链都扭亏为盈。

20世纪70年代,美国能源部为了发展可持续能源,对微藻进行了大规模的收集、筛选和鉴定,终获得了300多种产油微藻,即脂类占细胞干重20%以上的微藻。其中,小球藻微球菌的脂比高达68%。据估计,藻类的年产油量可达到每公顷养殖面积15000至80000升。

然而,目前微藻生物柴油的生产成本仍然很高,这是制约其商业化生产的瓶颈。除了继续开发具有优良产油性能的藻类外,还实现微藻生产的综合利用。例如,从微藻中获得高附加值产品,如DHA、类胡萝卜素和活性多糖,并将废弃海藻残渣用作水产养殖的诱饵。

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