微藻固定燃烧烟气中CO2的研究进展

张一昕，赵兵涛，熊锴彬，张忠孝，郝小红，刘涛

1 上海理工大学能源与动力工程学院，上海 200093

2 中国海洋大学海洋生命学院，青岛 266003

近年来，温室效应导致的气候变暖问题已经成为全球关注的环境、科学、政治和经济问题[1]。在所有温室气体中，CO2对温室效应的贡献最大，大气中的 CO2浓度已经从工业革命前的 0.028%增长至0.036%[2]。目前，普遍认为人类活动所释放的CO2是造成大气中CO2浓度升高的主要原因，其中很大一部分来自于石化燃料的燃烧。随着对能源的需求不断增长，单纯的通过提高能源利用效率来控制CO2的排放已经难以为继，采用稳定、安全和环境可接受 CO2捕捉和封存 (CCS) 技术已经成为控制CO2排放的重要手段。

在CCS技术中，首先通过烟气分离、富氧燃烧和燃烧前分离等手段在生产能源的过程中把CO2分离出来。然后，把CO2储存到地下蓄水层和深海中以避免CO2重新释放到大气中。海洋微藻生物固定烟气中的 CO2作为一种不同于物理、化学分离法(例如吸收法、吸附法和中和反应) 的新型气体分离技术 (图1)，已成为一种重要和有效的CCS技术。其基本原理是微藻通过光合作用把烟气中的CO2作为碳源加以吸收利用并转化为有价值的化学物质。近年来，对生物法固定燃烧烟气中的CO2进行了广泛的研究。结果表明，微藻生物固定烟气中CO2是一种有效的CCS技术，并具有大规模应用于减少燃烧烟气中CO2排放的潜力。

基于微藻固定燃烧烟气中 CO2技术的巨大潜力，本实验室在国家自然科学基金的支持下，开展了对该技术的研究工作，并取得了一定进展。……