能源安全与气候变化是当今世界互相矛盾的两大挑战。2012年全球碳排放达到人类有史以来创纪录的356亿吨，几乎每天一亿吨。
然而，将CO2变成汽油、柴油和航空煤油不仅理论可行，技术也已经成熟。国外的一些公司已经拥有可以从微藻中提炼出来的航空煤油在大陆航空公司和日本航空公司的两条航线上进行了试用，其生产的汽、柴油也成功通过了汽车测试。规模化试点生产也已开始。
微藻真的是解决气候变化与能源安全矛盾的金钥匙？作为碳利用的主要途径之一，通过微藻生产“绿色原油”在技术、经济、用地、用水、全生命周期排放等方面还有什么问题需要克服？离商业化还有多远？
1.微藻制油技术是实现能源安全和低碳发展的重要解决方案。
根据剑桥能源研究会的预测，2030年即使算上页岩油等非常规石油，全球原油供应仍然存在4000万桶/天的缺口；同时气候变化对低碳燃料提出了很高的要求。应对这两大挑战需要多元化的原油供应，而低碳的微藻制油就是一个重要的解决途径。该技术有三个有益特点：
一是可以变废为宝，不断再生，只需要阳光、CO2、水和少量肥料（氮肥和磷肥），不需要珍贵的资源投入；二是吸收CO2来制造原油，可接近实现CO2的闭合循环，降低碳排放；三是作为新兴农业产业，具有像水稻一样大规模播种的经济价值。
2.微藻制油是最佳的生物燃料选择。
作为光合作用效率最高的植物，4亿年前微藻就通过吸收大气中的CO2沉积下来构成了我们今天开采的油藏。技术进步使得我们今天能够利用同样的原理大大加快大自然的光合作用过程。与其他生物质燃料比较，微藻满足了5项最佳原油替代燃料的原则：
1）不与粮食竞争：在甘蔗、玉米、柳枝稷、大豆、亚麻籽等生物质燃料中，微藻制油单位土地年产最多，而且使用的是不可耕种的土地。其他农作物都需要淡水，而微藻用的是含盐水或苦咸水。
2）可规模化：500万英亩的微藻耕种面积就可满足美国100%的石油需求，而美国今天就已经有9400万英亩玉米田和5800万英亩的小麦。微藻需要的土地不会与这些种粮土地形成竞争。
3）具有成本竞争力：2007年，微藻原油的生产成本在2000美元/桶左右，2012年已经降到196美元/桶，预计在今后5-10年内成本将进一步下降至60-80美元/桶。而传统原油生产的成本将会不断上升。如果微藻能像生物乙醇一样在美国享受补贴，那么今天它就具备竞争力。
4）与目前的石油供应系统完全兼容：微藻原油不需要重建输油管道、炼厂、加油站等规模巨大的基础设施，不需要改造汽车发动机。微藻油品清洁而高质量，与麻风果提炼的生物柴油相比，微藻柴油的热值更高。
5）降低CO2排放：生产1桶微藻原油需要600kgCO2，一个500MW的发电厂每天排放的CO2足以生产1万桶微藻原油。以圣焰公司的微藻柴油为例，全生命周期的CO2净排放比石油柴油低68%。
3.微藻制油技术具有独特的优势
微藻制油技术有5个主要生产过程：
1）育苗：选择了可商业化（即成长迅速、含油量高、收获简便、抗压力强）的苗种进行基因改进，合成新苗种。上世纪70年代开始美国农业已经从微生物和工业化农业阶段逐渐过渡到分子生物学农业阶段，微藻制油即是新阶段的代表。
2）耕种：科学设计了育塘降低成本；
3）收获：在传统的污水处理厂去除有机物技术的基础上，通过化学絮凝，使得微藻更容易采收；
4）取油/处理：利用独创的基于溶化剂的技术，微藻取油系统不需将微藻烘干，却能大幅度提高取油率。
5）炼油：利用独创的“加氢热裂解”技术不需要给微藻脱水，而可以将所有蛋白质均转化为原油，油品质量更高、油质更轻。
4.微藻不仅有燃料市场，还有化工、农业市场。除了绿色原油生产，微藻技术在化工产品领域和农业增产领域也有广阔市场。
5.中国应用微藻制油技术有良好前景。针对微藻制油技术的应用条件（温度、光照、水生作物环境、碳排放）评估显示，中国东南沿海地带均是适合微藻生长的区域。
6.政府联合设定政策支持框架。美国政府制定了未来10年内实现应用360亿加仑可再生燃料的标准，美国能源部、农业部、海军三个部门联合签订了备忘录来支持可再生燃料的发展。微藻原油在美国海军部分航线已率先使用。
美国政府规定，碳排放比石油产品低50%的生物燃料就可以作为先进的生物燃料。微藻油品的排放比石油产品底70%，因此可以获得政府对先进生物燃料方面的支持。
1.能源安全与气候变化问题需要新的技术、新的方案。尽管美国页岩气革命与北美的油气产量提高减缓了全球石油供应的紧张局面，在中东等产油国快速增加本国能源消耗而减少出口能力的情况下，石油市场的长期发展形式不容乐观。微藻制油是增加石油供应的多个方案中的其中之一。
2.与其他生物燃料相比，微藻确实具备独特优势。微藻有不占耕地、不用淡水、单位面积产量高、工业规模化生产容易、CO2减排量大等特点，具有长期可持续发展的潜力。应加强技术研发与规模化试点，加速成本的下降过程。
3.美国的创新精神值得学习。风险投资者眼光长远，对支持未来技术创新起到重要作用，中国风投相比较为短视。推进能源生产与消费革命需要创新，中国应重视中小公司在能源创新中的作用，促进中小公司与大公司的合作。
4.中国已经开始微藻制油项目示范。目前已经有在内蒙古建有示范项目的计划。选择内蒙古、而不是产量潜力更高的南方地区的原因是，中国煤炭生产集中于西北地区，有大量CO2排放，该地区不可耕种土地更广，同时内蒙古的煤炭工业废水可以被回收用以微藻制油。
5.中国大规模应用微藻制油技术存在挑战：
1）土地。中国的土地本来就非常稀缺，粮食安全一直是国家长治久安的首要问题。适合微藻生长的东南沿海更是粮食主要生产地，不具备大规模微藻种植的用地面积。美国目前的微藻用地虽然是不可耕种土地，但法律定义任为农业用地；
2）转基因工程在中国不被允许推广；
3）投资难。中国缺乏成熟的资本市场，难以在短时间内保障投资。目前美国没有在条件差地区的成功案例，不具备在中国取得该技术投资的说服力；
4）规模。由于土地等因素的制约，虽然现在有示范项目，但是中国规模化、商业化生产需要更为长期的时间；
5）其他潜在风险，比如微藻植株培育是否对其他物种构成侵略，还需认真评估与监控。
6.微藻制油技术合作应着眼全球。政府、企业、研究机构之间可以在充分保护知识产权的基础上进行合作，开展示范项目，在全球范围内共同推进这一技术的进步，为解决全球的能源安全和气候变化问题提供技术储备。
油气
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