微藻生物能源的深刻教训

微藻生物能源的深刻教训

人类对可再生能源的渴望及探索从未停止,尤其像微藻生物能源具有无数优点,被认为将来可取代石油的可再生液体燃料。微藻能源历经多次大起大落的曲折命运后,能否王者归来?

理想很丰满,现实很残酷,谁能拯救沧桑的微藻生物质能源产业,微藻能源领域的埃隆·马斯克(创造了SpaceX和特斯拉传奇),会有吗?

从2005年至2012年,来自风险投资的数千万美元投入到众多微藻创业企业以期望从微藻中提取油脂并最终生产出生物燃料。

当时企业家和投资者们对微藻生物燃料前景一片看好。美国能源部通过生物能源技术办公室对微藻生物燃料项目投入了大量资金进行赌注,更有行业倡导者宣称藻类燃料近在咫尺。

当时有人预测到2014年藻类生物燃料的产能将达到10亿加仑。Solazyme公司当时承诺到2012年藻类燃料将实现极具竞争力的价格。Algenol公司当时计划到2009年在墨西哥索诺拉沙漠每年生产1亿加仑的燃料乙醇,到2012年将实现10亿加仑燃料乙醇。PetroSun公司计划建立1100英亩规模的微藻养殖场(开放池系统),每年生产440万加仑的藻油。

然而,到目前,之前承诺接近10亿或者100万加仑的藻类燃料,什么都没有实现,也没有什么具有竞争力的价格。

今天,少数几家能够生存下来的藻类公司没有办法只能将产品开发方向调整到更加昂贵的藻类产品,例如护肤品添加剂、营养品、宠物食品添加剂、动物饲料、色素及特种油,其余的大多数公司已经倒闭或者转向其他行业发展。

藻类的前景极其撩人(诱惑性)。有些藻类可以积累细胞干重40%的油脂,通过进一步的选育和基因改造可以进一步提高油脂含量。藻类油脂可以转化成柴油、合成石油、燃料丁醇或者工业化学品。据报道,1英亩土地用于微藻养殖每年可以产生5千到1万加仑的油,其量远远超过大豆(50加仑)、油菜籽(110-145加仑)、麻风树(175加仑)、棕榈(650加仑)及来自杨树的纤维素燃料乙醇(2700加仑)。

目前问题在于:微藻能否较为经济地培养、商业化规模的生产藻类燃料来满足人们对液体燃料的需求?藻类生物燃料能否在价格上竞争过石化燃料?考虑到水资源的可获得性、能源消耗、微藻培养、采收、干燥、微藻对光和二氧化碳需求等众多因素,答案显然是否定的。

下面是部分尝试转型的微藻企业

Algae Floating Systems公司临时性的将目标从生物燃料转向营养品和动物饲料市场。

Algenol公司试图用蓝藻来直接生产燃料乙醇。在获得了数百万美元的政府资金和数亿美元的私募投资后,他们当时宣称将生产燃料乙醇、汽油、航空煤油和柴油这四种重要的燃料,价格约在每加仑1.3美元,每年每英亩可以生产8000加仑液体燃料。然而,在2015年,公司解雇了CEO,并将公司的业务从生物燃料和固碳转移到了营养品开发。

Algae Tec公司是一家澳大利亚开展藻油和副产品的低价股公司。

Algix 公司开发了养鱼和藻类采收设备。

AlgaeLink 公司是一家光生物反应器和商业化微藻培养设备的销售公司。

Aqualow Bionomics 公司曾经想从空气环境中采收藻类并生产藻油。现在改名成了NXTFuels公司主要开发生物燃料。

Aurora Biofuels公司在2011年从生物燃料转成食品开发,但在获得了超过2300万美元的风险投资后不久,2015年该公司破产。

Cellana 公司获得了美国能源部(DOE)的资金来提高微藻生产效率并降低成本。该公司目前生产DHA、EPA藻油、动物饲料和生物燃料的原料。

Global Algae Innovations公司正在夏威夷地区一家发电厂附近的3.2英亩微藻养殖基地上开展生物燃料。该公司从美国能源部(DOE)获得了1100万美元的资金

GreenFuel Technologies公司很早就倒闭了,从北极星创投公司、德丰杰投资公司和私募资金等获得了2700美元的资金后东山再起。

Heliae 公司在2016年从两家200亿的食品大企业中获得了8000万美元的资金,已经花费多年时间,利用微藻混养培养和发酵技术平台来生产营养品、护肤品,或许还有燃料。

OriginOil公司目前改名成 OriginClear,从生物燃料开发转移到了水处理行业。

PetroAlgae公司改名成了Parabel,  因为该公司从生物燃料开发转移到了食品开发。

Phycal公司主要获得DOE的资金支持来开发高产率的微藻养殖和生物炼制技术。

Pond Technologies公司主要培养微藻来进行生物固碳和生产营养品。

Renewable Algal Energy公司获得了DOE的资金来开展藻油提取和精制技术。

Sapphire Energy公司目前生产ω-3藻油和动物饲料添加剂。该公司之前从比尔盖茨基金会和一家风险投资公司获得了超过1亿美元的支持。

Seambiotic公司采用跑道池系统培养微藻。根据以色列21C的报道,该公司目前在中国建立了商业化的培养基地来生产高附加值的营养食品添加剂。

Solix公司是一家获得强资金资助的致力于微藻燃料开发公司,但目前已经转向成为虾青素、DHA和ω-3藻油的供应商。

Synthetic Genomics 公司由克莱格.文特尔(创立公司曾与人类基因组计划竞争的人物)和美孚公司一起创立,并在2017年宣布在微藻燃料方面取得了重要进展。

TerraVia (前身为Solazyme公司)已经从燃料开发转向微藻食用油、藻粉、蛋白质的生产,主要用糖作为碳源异养培养转基因微藻的方式进行生产。

XL Renewables公司开发了利用牛奶厂废水生产微藻的系统,曾经改名成PhycoBiosciences,后来破产了。

上述这些众多案例显然说明了微藻能源技术的不成熟性、以及投资界表现出来的幼稚性——当他们遇到能源项目时。

除了企业家不理智的过渡乐观,还有什么教训呢?

投资界对微藻燃料项目注入了百万千万的资金以期望改变和优化现有的能源结构过程并没有实现,甚至其他生物燃料项目也同样如此。

微藻能源项目涉及到的范围和内容比投资了240亿美金的曼哈顿计划(第二次世界大战时期的美国原子弹秘密研制项目)或3600亿美金的阿波罗登月计划还要多。2500万美金的水生物种计划项目(1978年至1996年间美国政府长期资助由藻类衍生可再生性运输燃料的计划)、1亿美金的美国能源部的资金投入及3亿美金的风险投资并没有实现微藻能源梦,还需要继续投入数以万计的大量资金和长时间的研究工作。

现在看来,还有许多涉及经济性的关键问题需要解决,如副产品、培养基、采收、干燥及制油技术、反应器设计和类型等,当然还有其他问题。

考虑到建立藻类燃料公司存在着的巨大技术风险和成本投资,对其开展资本运作游戏并没有什么道理。大部分(并不是所有)的投资还是以长期、长远考虑。但是一想到液体燃料的庞大市场(不是通常的百万元美金、而是数万亿美金规模的市场),即使成功概率极低,也有很多人愿意进行疯狂赌注。

利用微藻开发海洋药物,特种油制品、以及广泛的化学基产品还是具有非常美好的前景。

但在21世纪,我们会成功启动微藻生物能源的商业化引擎吗?

不可能!

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