国际首创!小小微藻助力实现粮食安全与碳中和目标

发布时间:2021-08-16浏览:113

近日,由石科院牵头的《微藻脱硝并兼产高价值生物产品技术开发与工业示范》项目通过了中国石化科技部组织的技术评议。

评议专家一致认为,石科院自主研发的微藻脱硝成套工艺技术属国际首创,其脱硝率和氮源固定效率达到国际领先水平,为采用微藻生物技术实现我国碳中和目标及粮食安全战略开辟了新道路。

微藻脱硝技术项目评议会现场


小微藻,大作用

微藻是能够进行光合作用的单细胞生物,可以将无机碳(CO2)与无机氮以极高的效率转化为以糖类和脂质为主的有机碳和以蛋白质为主的有机氮。微藻的这一特性使其可以一举解决粮食安全、碳中和与环境保护这三项重要的国家战略难题:

一方面,微藻在粮食安全领域能够实现“加法”:我国是养殖业大国,目前我国养殖饲料中的蛋白质来源严重依赖进口大豆,其进口依存度高达80%以上。而微藻能够生产大量含脂肪与蛋白质的生物质,每1万吨螺旋藻产生的生物质产值可达1亿元,在产生极高经济价值的同时还可作为一种自主可控的新型蛋白质来源,全面保障我国养殖业稳定和粮食安全。

另一方面,微藻在绿色低碳领域能够实现“减法”:目前我国传统工业生产过程中会排放大量的CO2/NOx,这些工业废气不仅会污染大气,更是我国实现“碳中和”目标路上的“绊脚石”。而微藻可以将石化等行业产生的CO2与无机氮磷污染物等进行吸收与固定,目前每1万吨螺旋藻,能够吸收约2万吨CO20.2万吨NOx95吨无机磷,可助力我国实现碳达峰、碳中和与环境污染治理目标。

石科院微藻脱硝技术研发团队


年一剑获突破

中国石化石科院微藻生物技术团队通过近10年的努力,做足微藻生物技术的加法减法,将“CO2/NOx吸收固定技术微藻养殖技术微藻生物质利用技术集合形成了变革性的微藻减排CO2/NOx并兼产饲料蛋白技术,属国际首创

同时,石科院还在烟气吸收、藻种筛选、新型光反应器开发、养殖技术开发与微藻产品加工利用方面进行了大量创新,形成了完整的技术解决方案,为成功构建循环经济体系奠定了基础。该项目申请中国专利67项,获授权34项;申请国际专利2项,美国专利授权1,形成了完整可自由运作的专利网,技术自主可控。

10 m微藻脱硝组合工艺示范装置


工业示范成效显著

微藻处理氮磷废水与减排CO2示范装置


目前该项技术已在中国石石家庄炼化分公司、催化剂长岭分公司、湖北化肥分公司等开展了微藻碳氮减排的示范工作,为微藻生物技术的进一步工业化实施奠定了基础。

微藻脱硝组合工艺工业示范装置的数据显示:装置出口NOx含量达到超洁净排放标准20 mg/m3左右),脱硝率达到90%以上,烟气NOx固定效率较高,并成功将其作为微藻生长的养料,实现了微藻的大规模生产

同时螺旋藻处理工业排放CO2与高含氮磷废的示范试验数据显示,微藻对于工业废水中的硝酸和磷酸盐也有良好的处理能力

下一步,石科院研究团队将加快项目成果的推广应用,并继续开展微藻环保技术的工艺升级工作,实现万吨级的CO2减排,同时开展高蛋白螺旋藻生物质的大量生产与下游应用,努力为中国石化开辟提供兼具社会价值和经济价值的崭新技术路线,助力我国早日实现粮食安全战略及双碳目标。


◆来源:石科院新媒体工作室

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