生物CCUS:中国首套矿山微藻生态固碳系统落户呼伦贝尔

文摘   2024-11-02 09:48   内蒙古  

日前,记者从内蒙古自治区呼伦贝尔市人民政府获悉,“生物固碳协同土壤架构重塑技术研究示范”科技创新项目,在呼伦贝尔宝日希勒露天煤矿排土场绿化区完成项目基础设施建设。该项目为中国首套矿山微藻生态固碳系统。
由国家能源集团雁宝能源公司与国家能源集团新能源研究院合作开展的该项目,将微藻生态固碳技术与矿山生态修复相结合,以矿坑水和农牧固废腐化释放的二氧化碳作为微藻培养介质,开展生态修复规模化实践
微藻作为地球上最早的生物物种,其固碳效率一般是陆生植物的10到50倍。正常生长的微藻每生产1吨生物质原料可固定1.8吨二氧化碳,是一种重要的碳减排技术路径。
目前该工程已完成农牧固废低碳资源化利用实验室1座、搭建1600平方米微藻固碳实验连栋温室1座、50吨级跑道池3条、吨级光生反应器4套、生产高腐殖营养土200吨。
国家能源集团雁宝能源公司介绍,下一步,该项目将进行实验设备的安装和整体联动调试。项目建成后,每月可生产微藻活性液150吨,其产品作为微藻活性肥、藻结皮应用于生态建设,能够充分发挥矿坑水综合利用、土壤保水增肥、植被恢复、水土保持等多重作用,为高寒地区实现碳中和目标提供宝贵的经验和示范作用。

石科院释放微藻大能量

“敢吃螃蟹”的研发团队


作为我国较早布局二氧化碳利用技术为能源行业的低碳发展提供支撑的科研院所,从2008年开始,石科院在中国石化集团公司科技部的支持下组建了一支思路开阔、敢试敢拼的微藻生物技术团队,开展相关研究。



团队创造性的指出:工业废气中的CO2和NOx经富集、转化与提纯后可以作为养殖微藻的养料,将养殖微藻与吸收CO2和NOx排放相结合
石科院微藻生物技术团队在烟气吸收、藻种筛选、新型反光器开发、养殖技术开发与微藻产品加工利用方面进行了大量研发和创制,并将“CO2/NOx吸收固定技术”“微藻养殖技术”与“微藻生物质利用技术”集成,构建了模块化、自动化、绿色化、经济化和放大风险可控的微藻固碳单元,建立了微藻用于碳氮减排和高蛋白生物质生产的新技术。
目前,微藻生物技术领域已申请中国专利84件,其中授权57件,授权国际PCT专利2项16件,形成了完整可自主运作的专利网,技术自主可控。同时,微藻用于CO2与NOx减排技术还成为国家973重大科研项目成果,获得了2019年度中国石化前瞻性基础性研究科学奖一等奖,微藻脱硝组合工艺技术也获得了2022年中国化工学会基础研究成果奖二等奖。



在微藻技术方面

走在世界前列


在中国石化微藻生物技术团队的研发努力下,目前,每生产1万吨螺旋藻,能够吸收约1.83万吨CO2、0.2万吨NOx与95.1吨无机磷,螺旋藻生物质产值可达1亿元以上。这一技术利用微藻将石化行业排放的CO2和无机氮磷污染物进行固定和转化,将污染物转变为高价值的微藻生物质,并在饲料、环保等领域开展应用,为成功构建循环经济体奠定了基础。
如今,石科院开展的微藻研究,已经从实验室走到了工厂,在石家庄炼化分公司、催化剂长岭分公司、湖北化肥分公司等完成了微藻碳氮减排的示范工作,利用规模化的种植方式,将二氧化碳转化利用。目前正在建设立体养殖,占地更小效率更高,不仅可以提供微藻基生物油品,而且可以提供优质蛋白质给畜牧业



石科院院长李明丰预计,通过技术创新,实现微藻大规模、智能化、高效率且低能耗的生产与饲用微藻蛋白的稳定供应,打通“CO2 /NOx减排-微藻养殖-饲料”全产业链,有望在2025年实现微藻减排大规模养殖,使高蛋白螺旋藻生产成本控制在每吨两万元以内,然后采用系统优化等强化手段,继续逐步降低成本,到2030年使高蛋白微藻价格可与进口鱼粉竞争,甚至低于鱼粉价格


微藻CCUS未来技术布局


李明丰表示,未来石科院将在以下四个方面持续开展微藻生物技术布局:

  • 加快推进示范项目工业应用进程,以创新的微藻养殖、采收和干燥技术为基础,通过智能控制系统,优化技术能耗,降低投资成本和运行成本,实现高效率、低成本的生产,形成具有核心竞争力又易推广的模块化单元。

  • 进行系统的微藻碳氮代谢规律探索在分子生物学水平认识微藻代谢机制,利用合成生物学手段对微藻藻种进行改造,改善其在CCUS技术应用过程中的表现。

  • 开展微藻生物质安全分析及毒性实验,阐明微藻内金属离子暴露对饲养动物生长、代谢和营养价值的影响,探索微藻投喂后生长和营养价值发生变化的潜在分子机制,指导微藻产业化应用。

  • 开展微藻生物质加工保存工艺和对营养成分影响规律研究,对微藻生物质保存加工技术进行优化,针对不同目标产品,可提供匹配的工艺路线,最大限度地保留微藻生物质营养成分和提高产品品质。


来源:中新网

编辑:内蒙古碳中和产业协会编辑部

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