二次世界大战期间，美国有一个著名的、研制原子弹的“曼哈顿计划”。如今，美国又推出了一个“微型曼哈顿计划”，不过其宗旨不是研制原子弹，而是向藻类植物要油，以帮助美国摆脱严重依赖进口石油的能源困境。这一计划重新燃起了美国新一轮的藻类生物“原油”研发热潮。

藻类生物原油研究重受青睐

藻类是最低等、最古老的一类植物。尽管结构简单，它们却能产出一种生物“原油”，这种生物“原油”相当于石油的原油，可用于提炼汽油、柴油、航空燃油，以及作为塑料制品和药物的原料。同时，多数藻类植物还能制造出大量的碳水化合物等中间产品，这些产品经过发酵处理可以转化为乙醇燃料。可以说，藻类植物与生物燃料有着密切的“缘分”。

科学家研究发现，从绿藻等藻类植物中提炼油具有诸多优势：不仅产油效率高，工艺简便，而且整个产油过程非常清洁。首先，藻类植物对生长环境要求不高，可以生长在露天池塘或农田边角地段，不会像玉米那样占用农田。其次，藻类植物可通过现有炼油设备产油，这些原油可进一步提炼成各种油品。第三，据测算，每英亩藻类植物产油的数量远高于目前作为生物柴油主要来源的大豆。第四，藻类植物能捕获电厂废气中的二氧化碳，有助于控制温室气体排放。美国圣地亚国家实验室的生物燃料与生物能源技术专家安德鲁·克瑞穆表示：“藻类植物有产出大量石油的潜能。近期，我们可以利用藻类产出的生物原油替代一部分生物柴油，未来它们将可以替代更多的生物柴油。”

实际上，有关藻类作为生物燃料的研究已有多年。20年前，美国国家再生能源实验室曾对此项目进行了近10年的研究，但当时的结论并不令人满意。由于当时油价较低，藻类制油的成本缺乏竞争力，项目于1996年被迫停止。然而，如今的能源环保形势——包括居高不下的原油价格、新的技术进步，以及布什政府不断强调可再生清洁燃料——重新激发了人们对藻类生物燃料的兴趣。高油价使得藻类制油的成本具有竞争力；新的基因和蛋白质技术使人们能够更深入地了解藻类植物产油的机理，让它们产出更多的“原油”。此外，藻类植物还能有效处理二氧化碳温室气体。

目前，美国一些藻类生物燃料开发公司正在展示他们的新技术，同时，一些大型研究项目也已启动，其近期目标是让藻类生物燃料在2010年替代上百万加仑的化石燃料。

“微型曼哈顿计划”引领潮流

“微型曼哈顿计划”是上述项目中的一个代表。倡导这一计划的“点燃燃料”公司在其网页上写道：作为美国国家实验室和科学家的联盟，他们的任务是实现到2010年让藻类产油工业化，以及未来每天生产百万桶生物原油的目标。为此，他们将以美国能源部圣地亚国家实验室牵头，组织十几家实验室以及上百位专家参与完成这一宏伟工程。

理论上，如果种植2000万至4000万英亩的藻类，它们产生的生物原油总量可以达到目前美国原油进口数量，从而真正起到“替代进口”的作用。“点燃燃料”公司的目标就是将这一设想变为现实。根据计划，一部分科学家将寻找并培育符合产油率高等条件的藻类植物；一部分科学家将致力于研究如何降低藻类植物生长及其收获成本；另一部分人则研究如何从藻类植物中提取油脂。

“微型曼哈顿计划”的出台带动了藻类生物燃料开发热潮。目前，除了“点燃燃料”公司之外，科罗拉多州的“索力克”生物燃料公司也正在开发类似的藻类制油工艺。不久前，尤他州州立大学的科学家宣布利用一种全新技术从藻类中提取出了油，并将其转化为生物柴油燃料，他们期望到2009年能得到在价格上有竞争力的藻类生物柴油。该大学化学和生物化学教授斯费尔德表示：“藻类制油或许是人类在21世纪面临的最大的科学挑战。目前，有很多解决世界能源问题的想法，但就是没有一个能长期使用。”

藻类制油工业化仍需努力

然而，像制造原子弹那样，藻类制油工业化进程也并非一帆风顺，目前仍有一些技术问题需要进一步研发，特别是在降低生产成本方面需要解决的难题。

科研人员面临的一个主要技术挑战在于：一些藻类植物能够产出相当于其自身重量60%的油，但这通常是在它们处于“饥饿”状态时才会发生。恰恰是在这个时候，这些藻类植物又会丧失其本来吸引人的优点，如快速繁殖及生长的能力。研究人员希望找到控制藻类植物产油的分子开关。一旦发现这样的开关，就可以通过生物方式干预其产油过程，进而提高产油率，进一步降低成本。

随着对藻类植物产油生物机理的了解，研究人员又发现了另一个问题：如何以低成本方式在露天池塘中培育藻类。一般来说，露天养殖容易导致其他物种入侵，从而降低藻类的产量。生物燃料公司的科技顾问委员会主席大卫·金斯伯表示，他们目前正在与圣地亚国家实验室以及国家再生能源实验室合作，期望能为藻类植物高产创造出良好的生态环境系统，使所有营养物质转化为藻类植物易于吸收的形式，以此扼杀或阻止外来物种入侵。

同时，关于利用藻类植物收集二氧化碳技术的前景，绿色燃料公司最近公布的测试结果显示，当阳光合适时，藻类能够吸收发电厂排出的80%的二氧化碳，有效降低由化石燃料燃烧直接排放的二氧化碳量。不过，这一技术仍存在成本问题。

藻类成为再生能源新突破点

目前，美国联邦政府对藻类制油项目的兴趣十分浓厚。据科学家艾瑞克·杰维斯透露，美国国家再生能源实验室将在未来6至12个月内重新启动藻类制油研发项目。

专家认为，布什在其国情咨文中为美国设立了宏伟目标：在2017年生产350万加仑的可再生燃料，替代目前20%的汽油消耗量。这一目标对美国来说是一大挑战。一方面，以大豆、玉米生产乙醇燃料争议不断，并已导致这些农作物食品价格上涨，引起墨西哥农民的抗议；另一方面，其他生物质能，如木屑、长草和纤维素等资源虽然比较丰富，但需要特殊的加工工艺，尽管这些能源技术已在一些小厂开始示范，但并未能证明它们能有效商业化。在这样的背景下，美国将寻找再生能源燃料的目光投向藻类植物这一新的能源突破点。