在世博会中国馆的“低碳行动”展区，有一个高科技展项——微藻能源技术。小小的微藻有什么大能耐呢？昨天，我国微藻能源方向的首个“973计划”(国家重点基础研究发展计划)项目“微藻能源规模化制备的科学基础”正式启动，该项目有望突破微藻制油的高成本瓶颈，让藻类替代农作物，成为生物柴油的重要来源，并为我国减少大量二氧化碳排放。据悉，该项目有十多家科研单位参与，华东理工大学是依托单位，华东理工教授李元广担任该项目的首席科学家。

实验：微藻产油解决能源大问题

李元广教授是清华大学博士，他的科研生涯和藻类结缘。 1995年，他开始研究藻类培养。 “那时，微藻能源技术还没有兴起，我们培养藻类，是为了做营养品和饲料。 ”据介绍，微藻是一种低等植物，在陆地、海洋分布广泛，种类繁多，造成湖泊污染的蓝绿藻就是微藻大家族的成员。微藻光合作用效率非常高，可直接利用阳光、二氧化碳和氮磷等简单营养物质快速生长，合成油脂、蛋白、多糖、色素等物质。上世纪90年代，李元广研究藻类培养，就是为了提取微藻中的蛋白、多糖、色素等高附加值物质，把它们转化为营养品和高档饲料的原料。

“当时，我们没有去提取微藻中的大量油脂，是因为柴油价格便宜，而用微藻制生物柴油的成本太高。”李元广教授告诉记者。随着石油等能源的日益稀缺，以及“应对气候变暖”和发展低碳经济成为全球的共识，微藻制油变成能源科研领域的热点问题。2006年，美国再次兴起微藻能源的技术研究，日本和欧洲科学界、我国科学界也积极跟进。李元广教授就是从那时起带领团队投入研究，试图用小小的微藻来应对能源和二氧化碳减排的大问题。

优势：节约耕地减少二氧化碳排放

据介绍，目前，生产生物柴油所用的原料均靠种植油料植物，如棕榈树、麻风树、油菜等。由于油料植物的油脂面积产率不高，大力发展生物柴油必然要占用大量耕地，影响粮食生产。微藻制油不需要占用大量耕地，只要有水资源和阳光的地方就行。开发 “微藻油田”，可选择海边和有水资源的盐碱地，在这些地方大面积培养微藻，让它们通过光合作用生产油脂。当微藻的细胞中积累大量油脂后，技术人员就会将其采收，并将油脂提取出来。因此，微藻能源不但产油量高，还能缓解生物能源发展中 “与人争粮、争地和争水”的矛盾。

另一方面，微藻制油能大量减少二氧化碳排放。据计算，每培养1吨微藻，就需要消耗约2吨二氧化碳。

李元广教授表示，目前我国柴油的年消耗量为上亿吨，如果全部用 “微藻油田”提供，约需要几亿吨微藻，在培养微藻过程中就能消耗掉近10亿吨二氧化碳。 “我国目前每年的二氧化碳排放量在 70亿吨左右，微藻制油能减排1/7左右，这个减排量相当可观。”微藻能源技术成熟后，可将 “微藻油田”建在热电厂、化工厂等二氧化碳排放量很高的工厂旁，解决二氧化碳的点源排放问题。微藻在生长过程中还需要大量氮和磷，这正是造成湖泊、河水富营养化污染的“元凶”， “微藻油田”还能用于净化工厂排放的废水和城市生活污水。

进展：联合攻关突破高成本瓶颈

微藻能源虽然发展前景广阔、优势独特，但迄今为止，世界各国在该领域的研发工作还停留在实验研究和中试论证起步阶段，技术尚不成熟，遭遇成本过高这一瓶颈。

为了攻克这些技术难题，突破瓶颈，我国启动了名为“微藻能源规模化制备的科学基础”的 “973”项目。该项目由华东理工大学、中国海洋大学、南京工业大学、北京化工大学、中科院海洋研究所、中国石油[11.51 -0.69%]大学(北京)等十几家单位联合组织实施。

作为该项目的首席科学家，李元广教授充满了信心。他说，“973”项目将以推动微藻能源规模化制备中核心技术的重大突破为目标，以能源微藻户外大规模培养的实际条件为背景，研究从藻种选育到微藻能源规模化制备系统构建过程中亟待解决的生物学及工程学方面的三个关键科学问题——“能源微藻胞内代谢及油脂合成与积累的系统生物学机制”、“能源微藻规模化光自养培养的物质和能量转化及环境调控规律”和“微藻能源规模化加工及系统集成优化原理”。

李元广表示，在5年时间内，项目团队将开发出一个“微藻资源库”，有望提供适合在我国不同地方、不同气候条件下生长的藻株。今后，各省市在建设“微藻油田”时，就可在资源库中挑选合适的微藻品种。项目团队会深入研究微藻产油的机理，力争提高微藻产油的效率，降低它的成本。项目团队还会建立一套中试系统，全面评估微藻制油的技术指标、经济指标和环境指标，为我国节能减排和能源开发作出贡献，有利推动我国微藻能源的产业化进程。