生物柴油制备技术研究进展

生物柴油是以生物质资源作为原料基础加工而成的一种柴油,作为一种石油资源的绿色替代品而备受世界各国重视,其发展符合未来世界的能源安全和可持续发展。介绍了生物柴油的生产原料,主要有植物油脂、动物油脂、微生物油脂和废弃无用油脂四大类,综述了制备生物柴油的酸碱催化法、生物酶催化、法超临界法等各种技术,并对生物柴油的生产原料开发与制备技术进行展望。     

3种淡水硅藻油脂的含量与成分分析

为探索3种淡水硅藻(小头端菱形藻、尖针杆藻、肘状针杆藻丹麦变种)作为生物柴油原料的潜能,培养并检测了其油脂含量及成分.结果表明:小头端菱形藻生长周期最短,生物量最高.3种淡水硅藻中总脂含量为2.92%～9.2500,小头端菱形藻的总脂含量最高,达9.25 %;脂肪酸的组成相似,且3种硅藻主要脂肪酸成分是豆蔻酸(C14:0)、软脂酸(C16:0)、棕榈油酸(C16:1)、油酸(C18:1)、亚油酸(C18:2)和十八碳四烯酸(C18:4).不饱和脂肪酸含量均占总脂肪酸含量的60%以上,小头端菱形藻达63.54%.进一步改善培养条件后小头端菱形藻可作为生产生物柴油的原料.     

选育高油高产油菜品种,大力发展油菜生物柴油

生物柴油具有空气污染物排放少、润滑性好、生物降解完全等优点,但生物柴油的成本高是制约其发展的瓶颈。根据柴油和菜籽油的脂肪酸组成特点,结合我国国情对油菜在生产上的地位和发展前景进行分析,认为油菜的种植面积和总产量居世界第一,且油菜资源丰富、适应范围广、原料充足,是我国发展生物柴油的理想原料。按照当前技术,利用植物油脂原料生产生物柴油,原料成本占生产总成本的70%～90%,油脂原料是决定生物柴油价格的最主要因素。所以,关键是培育出高产或者高产油量的油菜品种,以降低生产成本。     

温度对一株耐高氨氮绿球藻生长及油脂特性的影响

利用耐污微藻净化污水并耦合微藻生物柴油生产是当前微藻开发应用的热点。探讨了不同培养温度(20、25、30、35和40℃)对一株耐高氨氮绿球藻(Chlorococcum sp.)生长及细胞油脂特性的影响。初始接种密度为300×104cells/m L,培养周期为7 d。结果表明:培养温度对绿球藻的生长具有显著影响,随着温度的升高,绿球藻的细胞密度和生物量呈现先上升后下降的变化,其峰值均在35℃,分别为3 604×10~4cells/m L和0.92 g/L。对采收的藻细胞脂肪蓄积及特性分析表明,藻细胞的油脂含量和油脂产量随着温度的升高先上升后下降,其峰值也出现在35℃,分别为23.67%和21.65 mg/L。随着培养温度的升高,藻细胞的饱和脂肪酸含量先升高后降低,而多不饱和脂肪酸则持续下降。从微藻生长并耦合生物柴油生产的角度考虑,该耐高氨氮绿球藻株的适宜培养温度为30~35℃。     

能源植物乌桕在生物柴油生产中作用的研究进展

能源植物在生物质能源的生产中起着重要作用。生物柴油本质上是长链脂肪酸甲酯,工业上多通过酯交换反应进行生产。乌桕作为在我国广泛分布的油料树种,其种子油脂含量高达40%左右,是生产生物柴油的重要原料。综述了能源植物乌桕与生产生物柴油相关的皮油和梓油的提取工艺、用于催化乌桕油生产生物柴油的催化剂、乌桕油及种子中脂肪酸组成等方面研究的最新进展,并对生物柴油生产的重要方面进行了展望。     

微藻油脂含量不同测定方法的比较研究

为了对微藻油脂含量不同测定方法进行比较,以球等鞭金藻8701 Isochrysis galbana Parke 8701和小新月菱形藻Nitzschia closterium f.minutissima两种微藻为研究对象,采用溶剂提取法和苏丹黑B染色法对其油脂含量进行测定,建立了两种微藻油脂含量与苏丹黑染色后吸光度A645 nm的线性回归方程,并应用于微藻油脂积累培养过程的快速测定,利用气相色谱法对两种微藻脂肪酸组成进行分析。结果表明:当提取溶剂为二氯甲烷和甲醇的混合溶剂(二者的体积比为1∶2)时,油脂提取效果较好,得到球等鞭金藻8701和小新月菱形藻的油脂含量分别为22.99%和16.89%;采用苏丹黑B染色法测定的油脂含量基本和生物量大体一致,是一种可行的估测油脂含量的方法;气相色谱检测结果显示,两种微藻具有明显不同的脂肪酸组成特征,球等鞭金藻8701的饱和脂肪酸含量(55.02%)较小新月菱形藻(51.39%)高。研究表明,从两种微藻的油脂含量和脂肪酸组成来看,球等鞭金藻8701较小新月菱形藻更适用于作为生物柴油的原料。     

能源植物乌桕在生物柴油生产中作用的研究进展

能源植物在生物质能源的生产中起着重要作用.生物柴油本质上是长链脂肪酸甲酯,工业上多通过酯交换反应进行生产.乌桕作为在我国广泛分布的油料树种,其种子油脂含量高达40%左右,是生产生物柴油的重要原料.综述了能源植物乌桕与生产生物柴油相关的皮油和梓油的提取工艺、用于催化乌桕油生产生物柴油的催化剂、乌桕油及种子中脂肪酸组成等方面研究的最新进展,并对生物柴油生产的重要方面进行了展望.     

富油微藻育种技术研究进展

微藻因生长快、油脂含量高/占用可耕地面积少等优势成为生物柴油的重要原料之一,优良的富油微藻藻株是研究和生产微藻生物柴油的首要关键技术.从选择育种、诱变育种、细胞融合和基因工程育种等方面阐述了当前富油微藻的选育概况.     

利用微藻生产生物柴油

微藻是最古老的单细胞植物类生物,能利用太阳光能和二氧化碳(CO2 )进行光合作用并转化为生物质的从这种生物质中即能获得有用成分,也能得到生物柴油.微藻生物柴油技术包括富油微藻的筛选和培育、优良高油藻种的获得;然后是富油微藻的培养、生成微藻生物质;再经过采收、加工转化为微藻生物柴油.笔者阐述了以微藻作为原料的生物柴油优势,介绍了国内外微藻生物柴油的应用现状、基因工程技术调控微藻脂类代谢途径的研究进展,以及在微藻构建工程中面临的问题和应采取的对策,并提出了微藻能源的开发前景.     

我国利用非食用油脂提炼生物柴油获得突破

<正>由中国农科院油料作物研究所牵头研发的以非食用油脂资源为原料转化生物柴油技术,突破了一系列技术瓶颈,目前取得重要进展。据介绍,这一技术以小桐子、光皮树、废弃油脂等非食用油脂资源为原料,实现了向生物柴油的转化。且其转化突破了原有技术转化率低、能耗高、废水排放大、产品质量不稳定等瓶颈,解决了因缺乏高效的非食用油脂资源生物柴油转化技术而导致我国生物质能产业发展受制的难题。     

应用生物技术构建可持续微藻生物质能源生产体系

提出了＂废水、废气-水华微藻（自养藻类）-高油工程微藻（异养藻类）-生物柴油＂可持续型微藻生物质能源生产体系的构建设想。首先以市政废水、废气CO2为基质大量生产水华微藻,在收获大量价廉的水华微藻细胞的同时实现市政废水中N、P的有效去除和温室气体减排;然后将先进的发酵工程技术和微藻育种工程技术集成配套以实现高油工程微藻的高密度异养培养,即通过生物育种工程技术获得适应性强的异养高油工程微藻,使其能够以水华微藻细胞的降解产物为底物,在可控条件下实现快速繁殖、合成并富集油脂,最终成为生物柴油生产的丰富原料。该体系可实现CO2固定、市政废水净化和微藻高附加值生物柴油的生产。     

废弃食用油脂资源化利用研究进展

废弃食用油脂主要含有甘油三脂和脂肪酸类有机物,易腐化变质滋生毒害物质,危害人类健康、污染环境。另一方面,废弃食用油脂回收利用合理则是一种资源,可作为生产洗涤剂、脂肪酸、混凝土制品脱模剂、生物柴油等化工和能源产品的原料,也可作为制备生物表面活性剂、单细胞蛋白等生物产品的有机碳源。简述了废弃食用油脂的危害,详细介绍了国内外常用的废弃食用油脂资源化利用方法,并展望了废弃食用油脂资源化利用的研究方向。     

木本油料生产生物柴油研究

从生产生物柴油的木本植物原料的种类、分布、木本生物柴油的性能以及在国内外的生产和应用情况等方面,对发展以木本油料为原料生产生物柴油进行了介绍;对中国大力发展木本油料生产生物柴油的意义进行了展望。西北林学院学报22卷第6期马蓁等木本油料生产生物柴油研究     

能源微藻油脂积累及油脂含量检测技术研究进展

对于生物质能源的原料,人们的目光逐渐从陈化粮、木质素、动物油脂等转向微型藻类,因其具有可养殖、可再生、生长周期短、分布广泛、可进行光合作用、环境适应能力强、产量高等突出特点,吸引了国内外众多科研和产业人员的目光。通过综合现有的微藻油脂生产的相关报道,从当前研究报道的产油微藻的种类、影响油脂积累的营养和环境因素的分析,结合油脂含量检测的方法对微藻油脂含量进行评估,对比得出布朗葡萄藻藻和部分链带藻的产脂能力更具优势,其油脂含量能达到细胞干重的60%以上,另外,通过优化培养条件、基因手段干预等措施可以获得高产油脂的微藻,其产油能力要比野生株提高20%以上,并综合阐述了国内外微藻产油的研究进展,为后续的研究计划和产业化提供参考。     

可再生油脂原料制备生物柴油新工艺通过鉴定

清华大学完成的生物酶转化法可再生油脂原料制备生物柴油新工艺通过了教育部的鉴定。利用此新工艺制备的生物柴油样品经检测，关键技术指标符合美国及德国生物柴油标准，并符合我国0号优等柴油标准。     

微藻生物柴油的研究进展

作为化石燃料的替代品,生物柴油具备特殊的优势。微藻是一种CO2固定效率及油脂含量高、生长周期短、不影响食物安全保障的单细胞生物,是生物柴油的理想来源。综述了产油微藻的培养、收获及生物柴油制备等相关技术的发展现状,并提出了发展过程中出现的问题及对策,最后对微藻生物柴油技术的发展前景进行了展望。     

微藻油脂含量的几种快速测定方法

生物能源的开发利用是缓解全球能源压力,保障能源安全的重要途径。微藻因其生长迅速、油脂含量高,被认为是制备生物柴油的理想原料。在微藻生物柴油开发的过程中,需要频繁地测定油脂含量。简单介绍了尼罗红比色法、铜试剂比色法、傅立叶红外光谱法和气质联用法几种快速测定微藻油脂含量的方法。     

陕西省非粮柴油植物资源的调查与筛选

原料可持续供应是保证生物柴油产业持续发展的基础。了解不同地区非粮柴油植物资源的特点、分布及油脂和相应油脂甲酯的理化性质,是开发当地生物柴油植物资源、实现原料可持续生产供应的前提。本研究对北方地区植物资源最丰富的陕西省的非粮柴油植物资源进行了初步调查与评估,共采集到37份植物的种子或种仁并测定了其油脂性质。结果表明：37份样品含油率质量分数的变幅为10.0～62.8%;其油脂碘值、酸值、皂化值的变幅分别为43.43～129.44g/100g,1.89～57.92mg/g,124.18～367.00mg/g。然后,采用文献报道的公式模拟计算了与油脂甲酯品质紧密相关的5项指标参数。结果表明：37份样品油脂甲酯的十六烷值、运动黏度的变幅分别为34.86～63.08,2.67～4.19mm2/s;其密度、高热值及冷滤点的变幅分别为833.94～884.22kg/m3,33.40～42.91kJ/g,-13.10～15.60℃。根据测定数据和模拟数据比对柴油植物初步评价标准,筛选出有进一步研究价值的非粮柴油植物共11种,其中山桃、女贞、厚朴最具有发展潜力。     

生物柴油特性分析

生产生物柴油的主要原料是可再生的生物资源,生物柴油含氧而基本不含硫和芳香烃,具有良好的燃料品质和环境友好性,从能源战略角度分析,生物柴油是最为重要的代用燃料之一。柴油机不需改动即可使用生物柴油,柴油机使用生物柴油不仅利于改善燃料结构,而且可以降低有害排放。本文对比了生物柴油与矿物柴油的燃料特性,分析了柴油机燃用生物柴油的好处,废物利用,指出发展生物柴油的发展前景,对我国生物柴油的发展提出建议。     

生产生物柴油有了新技术

正近日,华中农业大学教授王承明研究开发的以废弃油脂、棉籽油等天然油脂为原料生产生物柴油,并利用菜籽粕、棉籽粕、花生粕和油茶粕连续提取浓缩蛋白、植酸、菜籽多糖、菜籽多酚、茶皂素、羟甲基纤维素钠高附加值产品的综合加工技术及产业化生产线,获得国家发明专利证书。