筑龙首页

[分享]印度研发硅藻太阳能板生产石油

发表于2009-10-9  0条回复  112次阅读    搜索相似帖  复制链接  只看楼主

筑龙币+0

Northernstar


印度科学家新想法:在太阳能板中培养产油硅藻,用来生产生物石油。


编者按


人类寻找经济、实用的可替代能源的努力从未中断。在此过程中,一些奇特、实用的方法不断涌现,其中利用硅藻生产石油的想法并不算新颖。但你有想过利用硅藻制成硅藻太阳板,然后直接用它生产石油吗?


日前,印度研究人员正在尝试用基因的方法培养能够产生生物石油的硅藻,并将其与太阳能板结合,形成硅藻太阳能板——一种生产石油而不是电力的装置。


硅藻体内的石油小滴


研究人员使用的硅藻为一种单细胞藻类,有类似玻璃的二氧化硅作为外壳。硅藻通常被人们看作是淹没在河流或湖泊中石头的棕色外衣,它也是海洋中的浮游植物。硅藻的特别之处在于,它细胞内含有石油小滴。在缺乏食物的时候,这些石油小滴就会成为硅藻的救命稻草,变成维系生命的食品。印度科学研究院(IISc)的生态学教授拉玛昌德拉表示,硅藻体内的石油小滴特别适合用于生产生物燃料。眼下,拉玛昌德拉正与同样来自印度科学研究院的玛哈帕德拉、卡迪克,以及来自加拿大曼尼托大学的X光线学教授理查德一起开展硅藻产油的研究。


印度科学研究院的校园枝叶繁茂。坐在满屋书香的办公室中,拉玛昌德拉说,也许从硅藻中挤出石油就像从奶牛身上挤牛奶一样简单。


据研究人员计算,硅藻细胞内的石油含量为整个细胞重量的1/4。如果能够找到一种行之有效的方法将石油从硅藻体内提取出来,一公顷硅藻田的产油(生物燃油)量将是一公顷大豆产油量的200倍。这一结果并非拉玛昌德拉等人自我吹嘘的结果,而是由其他一些独立的研究机构计算得出的。


胞吐作用


一般而言,当硅藻漂浮在营养丰富的水溶液中,暴露于阳光下时,便会产生石油小滴。正因为硅藻生长需要大量阳光,研究人员才会想到将其与太阳能板相结合,发明产油的硅藻太阳能板。研究人员介绍,硅藻还会通过胞吐作用分泌二氧化硅,形成二氧化硅外壳。胞吐作用是一种生物过程,指细胞直接将分泌物分泌出细胞壁之外。研究人员表示,如果能让硅藻利用胞吐作用分泌石油,那么收集石油将会变得非常容易,这也是此次实验的主要目的之一。同时,失去石油小滴对硅藻本身并不会造成致命的伤害,因为当它身处营养丰富的溶液中时,石油小滴就成了储备食物。


新硅藻品种


利用硅藻生产生物燃油还会有其他的一些好处,如它们繁殖极快,某些硅藻甚至能在短短5小时内让自身数量翻倍。此外,硅藻种类繁多。据估计,自然界中共有超过100万种硅藻。卡迪克表示,仅在印度就有超过2500种的硅藻,而且就在他们寻找细胞内含有石油的硅藻的时候,就发现了3种新的硅藻。


为进一步提高硅藻产油的可行性,拉玛昌德拉和他的同事提议,人工改变硅藻基因,精确控制能产油的基因,以达到提高硅藻石油产量的目的。研究人员在最近美国化学学会期刊《工业与工程化学研究》上发表了一篇文章。文章中写道,通过改变基因的方法让硅藻通过胞吐作用分泌石油小滴是可能的。这一方法可以使硅藻在源源不断生产石油的同时,将硅藻与石油完全分开。


在拉玛昌德拉的设想中,石油小滴在营养液中与硅藻分离的过程与一杯牛奶中乳脂慢慢上升浮至牛奶表面的过程相似。因为硅藻的表面至少有一层水作为界面层,硅藻分泌的石油小滴在重力的作用下会与硅藻分离,浮至倾斜的太阳能板顶部,形成不稳定的胶状液体。随后,人们便能轻易撇取飘浮的石油,就像撇取哺乳动物乳液表面不均匀分布的乳脂一样。


生产成本


许多专家都对此项研究表示了极大兴趣,但他们认为现在就断定研究结果还为时过早。美国加利福尼亚大学斯克里普斯海洋研究所的研究员马克·希尔德布兰德说:“关于此类技术研究,人们最应该考虑的就是其生产的经济成本。”


在希尔德布兰德看来,截至目前,在所有的模式中,唯一经济上可行、能产生大量生物燃油以明显取代人们对化石燃料需求的是“开放池塘系统”,即在一大片开阔的水域中培养硅藻。不过他并没有贬低拉玛昌德拉等人的提议。他认为,至少硅藻太阳能板的实验意义很重大,至于其他的价值,还不宜过早下结论。他说:“与开阔水域培育相比,拉玛昌德拉硅藻太阳能板与温室培养农作物相似,但如果大规模应用,成本会太高。”


可持续种植


拉玛昌德拉坚持使用硅藻太阳能板的原因就在于,他认为,制造及维护硅藻太阳能板的设备和技术都很便宜,这与太阳能光电板不同,后者需要复杂的制造设备。在阳光充足的热带国家,如印度生产生物燃油的太阳能板可以安装在每个乡村,而且使用的就是当地的硅藻。拉玛昌德拉说,硅藻燃油还有另一大优势:研究发现,硅藻燃油可以直接用作生物燃料,不用再做进一步的处理。这两大优势将使硅藻太阳能板走向可持续发展道路。


目前为止,该研究小组已经培育、研究了不同种类的硅藻,同时也试验了不同的基因改造方法,但还没将硅藻太阳能板的想法付诸实践。不过已经有部分大的跨国公司垂青该项目。例如联合利华印度分公司已经表示了相当兴趣,并已与研究人员进行了多次交谈。


拉玛昌德拉说,他们下一步就将研究如何利用最为经济的手段生产硅藻太阳能板。

来源:中国能源信息网

筑龙电气

5万粉丝共同关注,探索建筑电气行业前沿,分享精品安装工程案例,传播最新电气技术。请在微信公众账号中搜索筑龙电气或者zhulongdq,或用手机扫描左方二维码,即可畅享筑龙电气每日精彩内容推送。

Xixmy为【[分享]展柜】增加了20热度值

分享到微信朋友圈 ×

打开微信"扫一扫",扫描上方二维码
请点击右上角按钮 ,选择 

登录后才能评论,评论超过10个字,有机会获得筑龙币奖励!

猜你爱看

筑龙学社APP扫码

立即免币下载资料