全球知名增長(zhǎng)咨詢(xún)公司Frost&Sullivan發(fā)表研究報(bào)告，認(rèn)為隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)、化石能源的大量消耗，化石能源短缺已破在眉睫。藻類(lèi)具有分布廣泛、油脂含量高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、生長(zhǎng)周期短等特點(diǎn)，用藻類(lèi)制備生物燃料具有廣闊的發(fā)展前景。

    藻類(lèi)是最原始的生物之一，通常呈單細(xì)胞、絲狀體或片狀體，整個(gè)生物體都能進(jìn)行光合作用。按大小分為大藻和微藻。其中，用于制備生物燃料的主要是微藻。

    大藻屬于低等植物，無(wú)真正根、莖、葉的分化形態(tài)，分為紅藻、綠藻、褐藻三類(lèi)。

    微藻是指在海洋和淡水環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的微觀光合生物體，其光合作用機(jī)理與陸地植物相似。由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于汲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，微藻能有效地將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為生物能。

    藻類(lèi)生物燃料的生產(chǎn)方法分析

    目前用于生產(chǎn)藻類(lèi)生物燃料的方法主要有光合反應(yīng)器法、開(kāi)放池法、發(fā)酵容器法、浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)以及離岸生產(chǎn)。

    光合反應(yīng)器（PBRs）是指用于藻類(lèi)培養(yǎng)的不同類(lèi)型的封閉系統(tǒng)。過(guò)程所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、二氧化碳以可控方式提供。海藻可直接透過(guò)透明容器壁獲取陽(yáng)光，也可通過(guò)光纖維管從陽(yáng)光收集器獲取陽(yáng)光。封閉光合反應(yīng)器因其全年的高密度而更高效。但為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性，光合反應(yīng)器需克服一系列環(huán)境障礙，如供應(yīng)水缺乏、潛在的高電力投入等。同時(shí)，優(yōu)化單元尺寸的可行性、光運(yùn)輸及分配的難以確定也成光合反應(yīng)器的所需解決的問(wèn)題。

    開(kāi)放池系統(tǒng)是指用于藻類(lèi)培養(yǎng)的淺水池塘。養(yǎng)分由附近土地的徑流水或水處理廠的通道水提供。開(kāi)放池系統(tǒng)的可持續(xù)培養(yǎng)面臨一定的挑戰(zhàn)，特別是在水資源稀缺、生態(tài)系統(tǒng)面臨危險(xiǎn)等相關(guān)環(huán)境效益缺乏的地區(qū)。所面臨的障礙包括供應(yīng)水缺乏、大流域地區(qū)持續(xù)用水的影響、由高蒸發(fā)率引起的區(qū)域氣候變化等。

    暗發(fā)酵容器比其他培養(yǎng)系統(tǒng)更易擴(kuò)大規(guī)模，因?yàn)樗凸獾耐度氩粫?huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的困難。暗發(fā)酵系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)是潛在的環(huán)境成本及有機(jī)基質(zhì)原料的季節(jié)性。如果環(huán)境問(wèn)題得到解決并實(shí)現(xiàn)能源平衡，暗發(fā)酵有望成為光照不足、氣候寒冷或廉價(jià)有機(jī)基質(zhì)充足地區(qū)極具發(fā)展?jié)摿Φ脑孱?lèi)培養(yǎng)途徑。

    用浮動(dòng)農(nóng)場(chǎng)中的大藻生產(chǎn)生物燃料并不是一個(gè)恰當(dāng)?shù)倪x擇，因?yàn)槠涫找姹任⒃宓?。此外，插入現(xiàn)有水體的屏幕、過(guò)濾器或轉(zhuǎn)移河水的自然流向很可能影響水生生物。

    海藻培養(yǎng)的另一種方式為離岸生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)有：藻類(lèi)生長(zhǎng)的位置擴(kuò)大、支撐結(jié)構(gòu)材料的使用減少、反應(yīng)器體積增大、擁有較好的光接觸、免費(fèi)的溫度控制及生物培養(yǎng)攪拌。