我国微藻固定烟气CO2潜力时空格局分析
2022-08-09万伟华郭王彪
万伟华,程 军,郭王彪,3
(1.广东省环境科学研究院,广东 广州 510045;2.浙江大学 能源清洁利用国家重点实验室,浙江 杭州 310027;3.Microbial Sciences Institute,Department of Microbial Pathogenesis,Yale University,Connecticut New Haven 06511)
0 引 言
烟气CO2排放严重已是全球性的问题,2017年空气中温室气体浓度已达到407×10-6[1]。全球年平均气温比工业化前增加了1.1 ℃。习近平总书记在第七十五届联合国大会上指出,中国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和[2]。燃煤电厂和煤化工厂烟气是我国CO2排放的重要来源。2019年我国CO2排放量达到100 亿t,其中约60 亿t来自于燃煤电厂烟气CO2,约5亿t来自于煤化工烟气CO2[3-4]。为践行我国“碳中和”战略,燃煤电厂和煤化工厂烟气是我国CO2减排的攻坚重点。
微藻是一种种类繁多的光合微生物群体[5-6],其生物质生长速率快,易于大规模养殖。微藻细胞中碳含量约为50%,理论上培养1 t微藻可固定1.83 tCO2,全球约1/3的CO2固定量可归功于藻类[7-8]。因此,利用烟气中的CO2作为碳源来培养微藻是减少烟气CO2排放的一种可行的替代方法[9-10]。
当前,微藻固定煤化工或燃煤烟气CO2的研究如火如荼[11]。微藻固定烟气CO2技术是温室气体控制领域的国际前沿研究热点和高技术竞争焦点,对我国发展低碳经济和节能减排具有重要意义[12-13]。该技术通过微藻细胞的高效光合作用将捕集后的烟气CO2转化为蛋白质、碳水化合物、油脂和色素等高附加值产品。利用燃煤电厂和煤化工厂烟道废气及其他工业尾气中的CO2为无机碳源,并利用市政废水和工农业生产废水为营养源(提供N,P 等营养源)进行低成本微藻培养,可实现CO2减排和生物质生成的双重目的。……
