南非尼爾森曼德拉城市大學（NMMU）化學技術研究所（InnoVenton）與開普敦大學化工系合作設計和生產的海藻生物質液化反應器近日面世，該反應器可以將海藻類生物質轉化成生物油和其他產品。曼德拉大學希望在今年就能將這項綠色技術推廣到工業應用領域。
InnoVenton主任本茲利教授解釋說，該液化反應器的原理是將生物質和催化劑在理想的反應條件下混合在一起，通過微藻類將大氣中的二氧化碳轉化成生物油、氫氣、富含糖類和蛋白質的水溶液。生物質的直接液化是大量化學反應的組合，其中包括水解反應、脫氧化反應以及將小分子組合成大分子的聚合反應等。對于海藻類生物質，在催化劑的作用下，上述反應就可以在溫和的溫度和壓力條件下實現。
InnoVenton的工作是通過創新的反應器設計和催化劑優化來增加生物質與催化劑的接觸，同時減少能量輸入。本茲利說，在通過微藻類制備生物燃料的商業化利用方面，一個最大的障礙就是如何最大化的利用藻類生物質所含有的碳。他們設計的反應器與眾不同之處在于，通過該反應器進行直接液化，可以達到很高的碳利用率，這是其他方法難以實現的。
另外，藻類養殖成本的很大一部分來自營養肥料，目前一些利用藻類制造生物柴油的廠家，往往把剩余的（含有很多養分的）生物質當作動物飼料等低附加值副產品出售。而通過他們設計的反應器將海藻生物質直接液化，不僅最大限度地提取利用其中的碳，剩余的營養成分還可以回收和循環使用，從而大大降低了海藻養殖成本。
本茲利說，這項技術的應用也面臨一些挑戰。其中之一就是海藻養殖，包括如何提高海藻生物質的生產速度以使其更具經濟效益，同時使資金投入和運行成本保持在一個合理的水平上；以及選擇能夠在南非高（太陽）輻射和高溫條件下以理想狀態生長的藻類等。另外一大挑戰是，要找到一種合適的催化劑，能在水中將微藻類生物質液化，同時又在較低能量輸入的情況下提供足夠的轉化效率。
本茲利表示，目前在許多方面已經取得了進展，他對第一代海藻液化技術進行工業規模示范的前景充滿信心。
（本網編譯）
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