藻(zao)(zao)類(lei)生(sheng)(sheng)質燃(ran)料(liao)(liao)(liao)(Algal biofuel)是以(yi)(yi)藻(zao)(zao)(Algae)作原料(liao)(liao)(liao)制成可以(yi)(yi)替代石(shi)化(hua)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)的生(sheng)(sheng)質燃(ran)料(liao)(liao)(liao)。多(duo)國政府及(ji)私人公司已經投入資金研究減(jian)少其(qi)成本(ben)以(yi)(yi)使其(qi)能作商業應用。藻(zao)(zao)類(lei)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)在(zai)燃(ran)燒時(shi)與石(shi)化(hua)燃(ran)料(liao)(liao)(liao)一樣(yang)會產(chan)生(sheng)(sheng)二氧(yang)化(hua)碳,但藻(zao)(zao)類(lei)在(zai)生(sheng)(sheng)長期間已在(zai)自然界吸收了二氧(yang)化(hua)碳,所(suo)以(yi)(yi)能達至減(jian)排二氧(yang)化(hua)碳的效(xiao)果。
藻類(lei)生(sheng)(sheng)質燃料(Algal biofuel)是以(yi)藻(Algae)作原料制成可以(yi)替代石化燃料的生(sheng)(sheng)質燃料。多(duo)國政府(fu)及私人公司已經投入資金(jin)研究減(jian)少其(qi)成本以(yi)使(shi)其(qi)能(neng)作商業應用。藻類(lei)燃料在(zai)燃燒時(shi)與石化燃料一(yi)樣(yang)會產生(sheng)(sheng)二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan),但藻類(lei)在(zai)生(sheng)(sheng)長(chang)期間已在(zai)自然界吸收(shou)了(le)二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan),所以(yi)能(neng)達(da)至(zhi)減(jian)排二(er)氧(yang)(yang)化碳(tan)的效(xiao)果。
藻類(lei)生(sheng)質(zhi)燃(ran)料(liao)本身固然能達至減(jian)排二氧(yang)化碳(tan)的(de)(de)效果,而(er)且能被生(sheng)物降解,對環境(jing)影響相(xiang)當(dang)少(shao)。就算(suan)相(xiang)比其(qi)他生(sheng)質(zhi)燃(ran)料(liao),藻類(lei)生(sheng)質(zhi)燃(ran)料(liao)也有不(bu)少(shao)好處(chu)。藻類(lei)的(de)(de)生(sheng)產(chan)不(bu)會占用(yong)適(shi)合耕(geng)作的(de)(de)地(di)方,所需水(shui)資源非常少(shao),所用(yong)的(de)(de)水(shui)可(ke)以(yi)(yi)是(shi)海水(shui)又或廢(fei)水(shui)。生(sheng)產(chan)所需的(de)(de)土(tu)(tu)地(di)面積(ji)(ji)相(xiang)當(dang)少(shao),美(mei)國(guo)能源部估(gu)計,如果以(yi)(yi)藻類(lei)生(sheng)質(zhi)燃(ran)料(liao)替代(dai)(dai)石化燃(ran)料(liao),只需要39,000km的(de)(de)土(tu)(tu)地(di)作生(sheng)產(chan)用(yong)就能足夠全美(mei)國(guo)使用(yong),只占全美(mei)國(guo)0.42%面積(ji)(ji),又或小于全美(mei)國(guo)1/7面積(ji)(ji)的(de)(de)玉米農(nong)地(di)。而(er)且藻類(lei)生(sheng)質(zhi)燃(ran)料(liao)的(de)(de)用(yong)途相(xiang)當(dang)廣(guang)泛,可(ke)以(yi)(yi)取代(dai)(dai)相(xiang)當(dang)多的(de)(de)石化燃(ran)料(liao)的(de)(de)用(yong)途。
但藻類生(sheng)質(zhi)燃料(liao)的(de)成本相當高,約是其他生(sheng)質(zhi)燃料(liao)的(de)10-1000倍。
藻類的脂類及油性(xing)部分(fen)在提(ti)取后可以(yi)經(jing)過轉化程序變成生質柴油,而(er)余下的碳水(shui)化合(he)物成分(fen)可經(jing)發酵過程制(zhi)成乙(yi)醇和生物丁醇。
美國能源(yuan)部在1978年-1996年曾經進行一個名為水生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)種計劃與(yu)微(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)藻類(lei)(lei)相關(guan)的(de)(de)研究,結論是生(sheng)(sheng)(sheng)質柴油是目(mu)前唯一的(de)(de)方法能夠產生(sheng)(sheng)(sheng)足(zu)夠的(de)(de)燃(ran)(ran)料以(yi)取代柴油滿足(zu)全球的(de)(de)需求。而(er)相對(dui)其他生(sheng)(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)(sheng)質燃(ran)(ran)的(de)(de)方法,藻類(lei)(lei)生(sheng)(sheng)(sheng)質燃(ran)(ran)料是較為可(ke)(ke)行的(de)(de)方法。因為藻類(lei)(lei)浮(fu)在營養(yang)劑生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang),無需生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)出結構性的(de)(de)組織(如纖維)以(yi)作支撐(cheng)用(yong)(yong),又(you)吸收(shou)營養(yang)較快生(sheng)(sheng)(sheng)長(chang)(chang)速度非常高(gao),而(er)且(qie)能被(bei)轉化(hua)成燃(ran)(ran)料的(de)(de)質量比例也(ye)(ye)高(gao)不少(shao)(藻類(lei)(lei)達(da)60%,而(er)大(da)豆只(zhi)(zhi)得2-3%),藻類(lei)(lei)的(de)(de)產量可(ke)(ke)達(da)每(mei)年每(mei)km4M7 m,(烏桕也(ye)(ye)只(zhi)(zhi)得650 m)。而(er)微(wei)藻類(lei)(lei)能被(bei)大(da)量高(gao)速生(sheng)(sheng)(sheng)產,其生(sheng)(sheng)(sheng)成的(de)(de)油份可(ke)(ke)轉化(hua)成為生(sheng)(sheng)(sheng)質柴油給汽車(che)用(yong)(yong)。
以太(tai)陽(yang)能(neng)作(zuo)能(neng)源的生物(wu)煉制能(neng)生產藻類(lei)或硅(gui)藻類(lei),從而(er)可轉化(hua)出丁醇(chun)(chun)。這種燃(ran)料的能(neng)量度(du)只比汽(qi)油(you)低10%,大于乙(yi)醇(chun)(chun)或甲醇(chun)(chun)。大部分的汽(qi)油(you)內燃(ran)機都可以在沒有(you)修改的情況下(xia)直接以丁醇(chun)(chun)作(zuo)燃(ran)料。若(ruo)與(yu)汽(qi)油(you)混合(he)一(yi)起使用,可得到比變性(xing)乙(yi)醇(chun)(chun)或E85乙(yi)醇(chun)(chun)汽(qi)油(you)(乙(yi)醇(chun)(chun)85%與(yu)15%汽(qi)油(you)混合(he))更好的性(xing)能(neng)及(ji)耐腐蝕性(xing)。
由于航(hang)(hang)(hang)(hang)空業用的燃(ran)料(liao),航(hang)(hang)(hang)(hang)空燃(ran)料(liao)的價格上升,迫使(shi)(shi)業界對以藻(zao)類生(sheng)質燃(ran)料(liao)作航(hang)(hang)(hang)(hang)空用燃(ran)料(liao)作研(yan)究,例如IATA國際航(hang)(hang)(hang)(hang)空運輸協會支持研(yan)究、發展(zhan)及(ji)推廣使(shi)(shi)用藻(zao)類生(sheng)質燃(ran)油,期望在(zai)2017年(nian)其會員中藻(zao)類生(sheng)質燃(ran)料(liao)能占(zhan)10%用量。荷蘭航(hang)(hang)(hang)(hang)空、新西蘭航(hang)(hang)(hang)(hang)空、漢莎及(ji)維珍航(hang)(hang)(hang)(hang)空四間航(hang)(hang)(hang)(hang)空公司已在(zai)試驗(yan)性使(shi)(shi)用。
美(mei)國(guo)的(de)國(guo)防高等研(yan)究計劃署(DARPA)在2010年(nian)宣布(bu)美(mei)軍快將(jiang)大量采用由藻類轉化而成的(de)航空燃料(liao),成本為(wei)每加(jia)侖(lun)小于3美(mei)元。期望在2013年(nian)產(chan)量能達至每年(nian)5千萬(wan)加(jia)侖(lun),進而使得成本能降至石化燃料(liao)的(de)水平。生產(chan)計劃由SAIC及General Atomics兩家公司執行(xing)。
參(can)見:微藻的(de)培養孵化場
藻類(lei)在每(mei)(mei)單位面積(ji)相比(bi)較于(yu)傳統的(de)作物(wu),如油菜(cai)、棕(zong)櫚、大豆和麻(ma)風樹等(deng),可以(yi)產生高達300倍以(yi)上的(de)油。由于(yu)藻類(lei)平(ping)均(jun)收獲周期為1到10天,它們的(de)養殖(zhi)允許在很(hen)短(duan)的(de)時間框架內(nei),和每(mei)(mei)年作物(wu)相關的(de)收成(Chisti 2007)相比(bi),這是不同的(de)策略考量。
藻類(lei)(lei)可以(yi)生長在不適合于(yu)其他作(zuo)物的(de)陸地(di)(di)(di)上,例(li)如(ru),干(gan)燥(zao)的(de)土(tu)地(di)(di)(di),土(tu)地(di)(di)(di)過度鹽漬(zi)土(tu),遭受干(gan)旱的(de)土(tu)地(di)(di)(di)。這最大限度地(di)(di)(di)減少占用種植糧食作(zuo)物的(de)土(tu)地(di)(di)(di)問題(Schenk et al. 2008),藻類(lei)(lei)比糧食作(zuo)物可以(yi)生長快20至30倍。
光生物反應器
大部分(fen)的(de)公司追求藻類(lei)生質(zhi)燃料,都(dou)是采用把(ba)含有(you)營養豐富的(de)水泵入通(tong)過塑料或玻璃試管(guan)(稱為“生物(wu)反(fan)應器”),暴露在陽(yang)光下(所謂的(de)光生物(wu)反(fan)應器或PBR)。