Journal of Cleaner Production（IF=9.30）2021-08-23

美国阿贡国家实验室 Troy R.Hawkins课题组

二氧化碳供应是藻类生产系统中的重要考虑因素，使用高纯度二氧化碳则无需净化过程。在美国，这项研究使用废弃的高纯度二氧化碳生产藻类，是被评估为具有的挑战和机遇的。美国中西部上游地区富含来自玉米乙醇生产的高纯度二氧化碳。然而，它的气候不像海湾沿岸那样有利于藻类生产。本研究通过比较这两个地区在使用和不使用高纯度二氧化碳的藻类生物燃料的生产，来评估这些因素之间的权衡。在中西部和海湾沿岸定位于高纯度二氧化碳源的开放池塘中进行模拟按月的藻类培养，那里有大量的蒸汽甲烷重整和氨生产设施。这表明，通过避免能源密集型碳捕获过程，从高纯度二氧化碳来源获取碳源的藻类场所与使用稀释的二氧化碳进行藻类培养的场所相比，实现了在生命周期温室气体 (GHG) 排放量减少 9-39% 和生命周期化石能源使用量减少了9-37%。结果还表明，在温暖的月份，在中西部的藻类场所产生了与海湾沿岸藻类场所具有可比性的温室气体排放量。此外，在本研究中调查的几个中西部藻类养殖场所比位于海湾沿岸的那些藻类养殖场所产生的局部水胁迫要小。因此，来自玉米乙醇工厂的大量高纯度二氧化碳为中西部的藻类生产创造了潜在的机会。这项研究说明了在藻类养殖场所的选址中藻类生产率、二氧化碳输送、温室气体排放和水胁迫之间的相互作用。

原文及链接：Utilizing high-purity carbon dioxide sources for algae cultivation and biofuel production in the United States: Opportunities and challenges.

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128779