林木生物柴油研发现状与发展策略

中国现有木本油料林总面积超过600多万hm2,主要油料树种果实年产量在200多万t以上,其中不少是可以转化为生物柴油的原料,如麻疯树、黄连木、光皮树、乌桕、油桐、油茶等林木生物柴油植物资源。通过对林木生物柴油植物资源在我国分布现状、国内外生物柴油研发现状的介绍,分析了中国发展中存在的问题和发展林木生物柴油应注意的问题,提出了林木生物柴油发展策略。     

Biotechnological Production of Docosahexaenoic Acid Using Aurantiochytrium limacinum: Carbon Sources Comparison And Growth Characterization

Aurantiochytrium limacinum, a marine heterotrophic protist/microalga has shown interesting yields of docosahexaenoic acid (DHA) when cultured with different carbon sources: glucose, pure and crude glycerol. A complete study in a lab-scale fermenter allowed for the characterization and comparison of the growth kinetic parameters corresponding to each carbon source. Artificial Marine Medium (AMM) with glucose, pure and crude glycerol offered similar biomass yields. The net growth rates (0.10–0.12 h⁻¹), biomass (0.7–0.8 g cells/g Substrate) and product (0.14–0.15 g DHA/g cells) yields, as well as DHA productivity were similar using the three carbon sources. Viable potential applications to valorize crude glycerol are envisioned to avoid an environmental problem due to the excess of byproduct.     

超声波辅助黄连木籽油制备生物柴油

采用超声波辅助,对黄连木籽油和甲醇在催化剂(KOH)作用下,制备生物柴油的方法和工艺进行研究,确定最佳方法和工艺.结果表明,最佳工艺条件为超声波时间65 min,催化剂用量 0.8%,油醇物质的量比1∶6,在此条件下反应转化率达到93.56%.与水浴加热相比,反应时间短、催化剂用量少,耗能少.     

碱性脂肪酶固定化条件及其催化生物柴油的研究

该文以改性的硅胶为载体,通过戊二醛交联固定化碱性脂肪酶,得到较佳固定化条件：当戊二醛浓度为0.8 g/L,给酶量为30 U/g时,酶活回收率效率达到90%以上。通过改变溶剂的种类、给酶量、含水率、底物摩尔比、甲醇的流加方式等参数,考察了脂肪酸和甲醇在固定化碱性脂肪酶催化下合成生物柴油的工艺条件,试验结果表明在20 mL正己烷,给酶量7.5 g（12 U/g）,脂肪酸10 g,酸醇摩尔比为1︰1.2,含水率4%条件下,分3次加入甲醇,40℃反应8 h,反应体系酯化率达到了82%。     

高酸值米糠油酯化脱酸成生物柴油原料

为充分利用高酸值米糠毛油,将其脱酸成生物柴油原料。采用酯化脱酸方法,通过对多种酯化脱酸催化剂的比较,结果表明氧化锌具有较强的催化活性。氧化锌作为米糠油酯化脱酸的催化剂,分别考察了甘油添加量、催化剂添加量、反应温度、反应时间对酯化脱酸的影响。得到了以下较优工艺参数：真空度为0.1 MPa,甘油添加量为理论甘油量1.044 g,催化剂添加量为油质量的0.1%,反应温度200℃,反应时间6 h。在此优化条件下,米糠油的酸值从38.14 mg/g降至5.17 mg/g,满足了作为生物柴油生产原料的要求。     

蓖麻油生物柴油组成及其燃烧性能

本文通过气相色谱-质谱联用技术分析了蓖麻油生物柴油的组成及其理化性能,并通过对比试验分析了蓖麻油生物柴油/柴油混合燃料在单缸柴油机上使用的燃烧排放性能.结果表明:蓖麻油生物柴油的主要成分是蓖麻油酸甲酯,酯交换率高达96%以上,其理化性能与矿物柴油基本相当:按一定比例配制的混合燃料较矿物柴油的动力性能略有降低,不影响其燃烧;排放尾气中HC、CO含量有所降低,NOx含量有所升高,烟度降低明显,可完全替代矿物柴油.     

大豆油和地沟油制备生物柴油生命周期评价

该研究应用生命周期评价方法,以大豆油和地沟油分别制备1 t生物柴油为研究对象,计算生物柴油全生命周期过程中的能源消耗和周期排放,结果表明：以大豆油为原料制备生物柴油全生命周期总能耗约为地沟油的2.65倍,且以地沟油为原料制备生物柴油过程中CO2、SO2、NOx、CO和粉尘各项排放与大豆油为原料时相比分别降低了82.92%、45.68%、94.91%、53.40%和90.61%。通过对制备生物柴油生命周期排放的废气和废物对环境造成的影响进行量化分析,结果表明以大豆油为原料时生命周期环境影响潜值约为地沟油的11.70倍,其数值分别为8.42和0.72,大豆油制备生物柴油过程中对环境的影响主要是全球性的变暖,地沟油制备生物柴油过程中对环境的影响主要是地区性的酸化。     

中间锦鸡儿油酸脱氢酶基因的克隆与反义表达

高质量高得率的生物柴油要求植物脂肪酸拥有一个以上的双键,但数目尽可能要少,最好只有一个双键。但是现在绝大多数油料植物的多不饱和脂肪酸含量偏高,如中间锦鸡儿种子中多不饱和脂肪酸含量高达60%,迫切需要改良。以中间锦鸡儿枝、叶和种子为材料,根据Genbank中已登录的fad2基因同源序列,设计兼并性引物,利用PCR方法获得基因片段。在GenBank中Blast(GenBank登录号AY957 394),所得基因片段和同属豆科的Glycinemax Gm基因fad2-2a同源性达88%,属于fad2基因编码区中间片断。将所得片段经BamHI和SacI酶切后插入表达载体质粒pBI121,构建反义表达载体pBI121fad2,并利用农杆菌介导法转入烟草叶片,获得了抗卡那霉素和安苄青霉素的烟草再生植株。采用基因片段特异引物和表达载体pBI121上基因NPTⅡ引物双重检测均呈阳性的确认为烟草转基因植株,分别测定转基因烟草和对照种子脂肪酸。结果表明,与对照烟草比较,转基因烟草种子脂肪酸含量未见明显差异,而亚油酸减少了10.3%。研究结果为进一步进行柠条分子育种,获得高产单不饱和脂肪酸新品种及改造相关生物柴油用木本油料植物提供了科学依据。     

菜籽油酯交换制备生物柴油的工艺研究

为提高生物柴油的转化率和纯度,以菜籽油为原料,研究在KOH催化剂作用下与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油的工艺,考察了甲醇用量、催化剂用量、反应温度和反应时间等操作条件对酯交换反应的影响。结果表明,该反应最适宜的工艺条件为：甲醇用量为菜籽油质量的20%,催化剂用量为菜籽油质量的1.2%,反应温度为65℃,反应时间为90～120 min;菜籽油制备的生物柴油品质达到美国ASTM和德国DINE生物柴油标准,其生物柴油的转化率为94.89%。若充分开发中国南方可利用的冬闲田和边际土地约1000万hm²种植油菜,按照此工艺条件加工菜籽油,则每年可加工生产生物柴油740万t,具有广阔的发展前景。     

一种绿色环保能源-生物柴油

生物柴油作为一种绿色的可再生能源,可以由动植物油脂通过酯交换反应来制备.本文概述了近年来国内外生物柴油的发展现状、生物柴油的特性、生物柴油的环境效益及社会经济效益和发展生物柴油的建议及展望.