微藻生物柴油的现状与进展
微藻生物能源研究现状
微藻的采收
三、微藻的大规模培养方式
• 目前微藻的大规模培养主要有3种方式:传统的敞开式跑道
式培养,封闭式的光生物反应器培养和封闭式的发酵罐生 产。
传统的敞开式跑道式培养
传统的敞开式跑道式培养具有设施简易、投 资低、成本小等特点,但产量低、培养面积大、 生长因子难控制、CO2补加困难、收获成本高、 易被其他生物污染和产品质量低等缺点限制了这 种开放式的培养方式。
封闭式的光生物反应器培养
封闭式的光生物反应器培 养可以使藻细胞的密度提高了6 -12倍,总体积相对减少,分离 成本大大降低,各种生长因子 及工艺可以采用自动化、集约 化管理,提高了生产效率和产 品质量,避免受其他生物和非 生物物质的污染 。 但是该种方法也有其不足的 地方,国内外研究生产了各种 各样的生物反应器,大部分都 存在造价高这一特点。
• 我国微藻产业尚处于起步阶段, 还存在成本过高、难以规
模放大等若干瓶颈问题,尚有许多关键技术有待突破,相 关工程技术需要集成。随着对藻种选育研究和微藻的工程 改造继续深入,培养条件、培养方式等的不断改进,提取、 分离和转化等过程工艺的不断完善,微藻产品将具有更低 的生产成本,从而获得更大的市场竞争力。
Thank you !
Schematic of column photobioreactor.
封闭式的发酵罐培养
封闭式的发酵罐培 养可以大量培养隐甲 藻等异养藻,可以节 省一部分开支, 但是 对于其他的自养藻却 很不利。而且发酵罐 培养需要较高的操作 技术,培养基的添加 等也限制着该方法的 应用。
四、最新成果
美 国 荷 兰 以 色 列 中 国
以微藻为原料制备生物柴油的研究 进展与发展趋势
04/03/2014
微藻生物柴油的现状与进展
微藻生物柴油的现状与进展一、本文概述随着全球能源需求的持续增长和环境保护意识的日益加强,寻找可再生、环保的替代能源已成为全球科研和工业领域的热点。
微藻生物柴油作为一种新兴的绿色能源,其独特的优势与潜力正逐渐受到人们的关注。
本文旨在全面概述微藻生物柴油的当前发展状况、技术进步、应用前景以及面临的挑战,以期对微藻生物柴油的研究与应用提供有益的参考和启示。
文章将首先介绍微藻生物柴油的基本概念、特点及其作为可再生能源的重要性,然后重点分析微藻生物柴油的生产技术、产业链构建、市场应用等方面的现状与进展,最后探讨其未来发展趋势和可能遇到的问题。
通过本文的阐述,读者可以对微藻生物柴油有一个全面而深入的了解,为相关研究和产业发展提供有益的参考。
二、微藻生物柴油的基础知识微藻生物柴油是一种由微藻经过特定培养和处理过程后提取出的可再生能源。
微藻,作为一类微小的水生植物,具有生长迅速、光合作用效率高、生物量产量大等特点,因此被视为生物柴油生产的理想原料。
微藻生物柴油的生产过程主要包括微藻的培养、收获、油脂提取和生物柴油的合成等步骤。
在微藻培养阶段,需要选择适合的培养基和光照条件,以促进微藻的生长和油脂的积累。
收获阶段则采用离心、过滤等方法将微藻从培养液中分离出来。
油脂提取则利用有机溶剂或物理方法将微藻细胞内的油脂提取出来。
通过酯化或酯交换反应,将提取出的油脂转化为生物柴油。
与传统的化石柴油相比,微藻生物柴油具有可再生、环保、可持续等优点。
微藻生物柴油的原料来源广泛,生长周期短,不受地域限制,因此具有巨大的生产潜力。
微藻生物柴油的燃烧产物主要是二氧化碳和水,对环境影响小,有利于减缓全球气候变化。
微藻生物柴油的燃烧效率高,动力性能良好,能够满足现代交通工具的需求。
然而,微藻生物柴油的生产也面临一些挑战和限制。
微藻生物柴油的生产成本较高,主要包括微藻培养的成本、油脂提取和生物柴油合成的成本等。
微藻生物柴油的生产过程中会产生一些废弃物和废水,需要进行有效的处理和处置。
微藻制油
微藻制油一、目前的能源现状1. 石油、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭,而且这些传统能源造成大量的环境污染如2.新能源太阳能、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用,不足以满足人们的需要。
3.生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点,而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
总而言之,未来将是生物能源的天下。
生物能源将会是人类不二的选择,未来生源的前景将不可估量。
二、微藻概述1.海洋单细胞藻类,即微藻,是地球上最早的生物物种,它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。
它们能十分有效地利用太阳能将H2O、CO2和无机盐类转化为有机资源,是地球有机资源的最初级生产力,有了它们才有了大气中的氧气,才有了海洋和陆地的其他生物,也才有了人类。
2.微藻的特点(1)微藻具有叶绿素等光合器官,是非常有效的生物系统,能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。
(2) 微藻一般是以简单的分裂式繁殖,细胞周期较短,易于进行大规模培养,由于微藻通常无复杂的生殖器官,使整体生物量容易采收和利用。
(3)可以用海水、咸水或半咸水培养微藻,因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。
(4) 微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,某些种类还富含油料、微量元素和矿物质,是人类未来重要的食品及油料的来源。
(5)微藻,尤其是海洋微藻,因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。
特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物,是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。
3.微藻的种类微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻三微藻制油的优势1.含油量高,易于培养,生长周期短单位面积产量大;2.充分利用太阳能,将水、二氧化碳等无机物质合成有机物质;3.能用海水培养,能耐受沙漠干旱半干旱地等极端环境,不占用耕地;4.能生产出高附加值的副产品,如生物高聚物、蛋白质、色素、动物饲料、酒精、氢气等;5.高效环保;生产出的生物柴油不含硫,燃烧产物不污染环境;排入环境可被微生物降解;6.生物柴油无毒, 有较大的环境价值和社会价值. 是典型的“绿色能源”。
生物柴油的现状与发展前景
生物柴油的现状与发展前景【摘要】生物柴油是一种利用植物油或动物脂肪等生物质资源制造的燃料,具有绿色环保、可再生等优势。
随着环保意识的增强和能源需求的增长,生物柴油的市场需求持续增加。
生物柴油的生产技术不断创新,市场现状显示生物柴油在汽车、船舶等领域已开始广泛应用。
各国政府也纷纷出台支持政策,为生物柴油产业发展提供了有力支持。
未来,生物柴油将成为可持续能源的重要组成部分,市场前景广阔。
政府和企业应加大对生物柴油产业的支持和投入,推动其健康发展,实现绿色能源的转型。
【关键词】生物柴油、现状、发展前景、定义、优势、需求增长、生产技术、市场现状、国家政策支持、应用领域、可持续能源、支持投入、未来、增长。
1. 引言1.1 生物柴油的定义生物柴油是一种由植物油、动物油或废弃食用油脂等生物质原料通过化学反应制成的一种绿色环保燃料。
生物柴油可以替代传统石油柴油,具有较高的燃烧效率和环保性,是一种可再生能源。
生物柴油通过生物质的转化过程,将生物质中的油脂分子与醇类酯化反应制得。
生物柴油的燃烧排放物中含硫量低、氮氧化物和颗粒物排放低、碳足迹小等优点,能有效降低温室气体排放,对环境更加友好。
生物柴油的生产技术逐渐成熟,市场需求不断增长,各国政府也相继出台政策支持生物柴油产业的发展。
生物柴油的推广应用领域也逐渐扩大,包括交通运输、农业机械、工业用油等多个领域。
生物柴油的定义不仅包含了其成分和制备方法,还体现了其环保、可持续等特点,是未来绿色能源发展的重要一环。
1.2 生物柴油的优势1. 环保优势:生物柴油是可再生能源,其生产过程中产生的二氧化碳排放量较少,能有效减少对大气环境的污染。
相比传统石油燃料,生物柴油燃烧产生的硫、氮氧化物等有害物质较少,对环境友好。
2. 能源安全优势:生物柴油的生产原料主要来源于农作物、植物油等可再生资源,相比非可再生能源石油,生物柴油的生产成本更稳定,能减轻对石油资源的依赖,有助于保障能源安全。
微藻生物柴油研究现状
THE RES EARCH S TATUS oF MI CRoALGAE BI oDI ES EL
Z h o u J i r u , Z h u S h i a n
( 1 . Gu a n g z h o u a t me n t T e c h n o l o g y C o . , LT D,G u a n g z h o u ,G u a n g d o n g
Ke y wo r ds : Mi c r o a l g a e ; Bi o d i e s e l ; Re s e a r c h s t a t u s
水 资源危 机是 本世 纪人 类 面临 的一 大严 峻挑
战 化 石燃料 作 为一种 不 可再 生能 源在 无 限度 的 开采 中正面 临消耗 殆尽 的危 险【 1 ] 。 随着 环境 污染 和
第2 9卷 第 1期
2 0 1 5 年 2 月
能 源 环 境 保 护
En e r g y En v i r o n me n t a l Pr o t e c t i o n
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微藻生物柴油研究现状
周 继 如 . 朱世 安
油 的 未来发展 趋 势和 潜在 的应 用前景 。 关键 词 : 微藻 : 生物 柴 油 ; 现 状 中图分类 号 : U 4 7 3 . 1 + 2 文献标 识码 : A 文 章编 号 : 1 0 0 6 — 8 7 5 9 ( 2 0 1 5 ) 0 1 — 0 0 5 0 — 0 4
点, 在 世界 能源结 构 中不可 或缺 。 利 用污水 大规 模 培养微 藻生 产生 物柴 油 已经成 为 国 内外 学 者关 注
2024年微藻市场发展现状
2024年微藻市场发展现状一、引言微藻是一类微小单细胞藻类生物,具有高度的生物多样性和生物适应性。
近年来,随着能源危机和环境问题的加剧,微藻作为一种新型的可再生能源和生物材料资源,引起了广泛关注。
本文将对微藻市场发展的现状进行分析,并展望其未来的发展潜力。
二、微藻市场的应用领域2.1 能源领域微藻作为一种生物质能源,具有很高的能源转化效率和生物燃料产量。
目前,微藻已经被广泛应用于生物柴油、生物乙醇和生物氢等领域。
不仅能够减少化石燃料的消耗,还能够降低二氧化碳排放量,对环境产生较小的影响。
2.2 食品领域微藻富含蛋白质、脂肪、碳水化合物和多种营养物质,被广泛用作食品添加剂。
它们可以用于生产营养补充品、保健品和功能性食品等。
此外,微藻还被用于生产食用色素和香精等。
2.3 医药领域微藻中含有丰富的蛋白质、多糖和生物活性物质,具有抗菌、抗病毒和抗肿瘤作用。
因此,微藻被广泛应用于医药领域,如生产抗生素、抗癌药物和保健药品等。
2.4 环境领域微藻具有较强的净化环境能力,它们能够吸收水中的有机污染物和重金属离子,减少水体富营养化的程度。
同时,微藻还能够吸收大气中的二氧化碳,并释放出氧气,对改善环境起到一定的作用。
三、微藻市场的发展现状3.1 市场规模目前,全球微藻市场规模较小,但呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示,2019年全球微藻市场规模达到了X亿美元,并预计到2025年将达到X亿美元。
3.2 主要市场参与者当前,全球微藻市场的主要参与者包括国内外企业、科研机构和政府部门等。
其中,国外企业在技术研发和产业化方面较为成熟,如美国的Solazyme公司、以色列的Algatechnologies公司等。
而国内企业则在微藻应用和市场拓展方面取得了一定的成果,如河南孟源生物科技有限公司、北京华人草业科技有限公司等。
3.3 发展面临的挑战虽然微藻市场发展迅速,但仍然面临一些挑战。
首先,微藻的生物质量产和营养物质提取技术尚不成熟,导致生产成本较高。
微藻生物柴油市场发展前景分析及供需格局研究预测报告
这些公司通过自有或合作的方式,在全球范围内建设生产基地,提高产能 。
供应格局与竞争态势
01
当前微藻生物柴油市场供应格 局较为分散,各大厂商通过技 术创新和规模效应,不断提升 自身竞争力。
02
市场竞争主要体现在产品质量 、成本、环保性能等方面,同 时政策导向和技术进步也是影 响竞争格局的重要因素。
研发新型养殖和提取设备和方法,提高微藻细胞产 量、油脂含量和提取效率,是降低微藻生物柴油成 本的关键。
生物柴油转化新工艺
探索新型生物柴油转化工艺,提高生物柴油 的品质和碳链长度,以满足更高标准的环保 要求。
技术壁垒与挑战
技术成熟度不足
01
目前微藻生物柴油技术尚未完全成熟,需要进一步研
究和探索。
成本较高
跨界合作
微藻生物柴油产业将与石油、化工、农业等领域展开跨界合作,实现资源共享 和优势互补。
市场发展机遇与挑战分析
发展机遇
随着环保意识的提高和可再生能源市场的扩大,微藻生物柴油市场将迎来重要的发展机 遇。
挑战分析
技术成熟度、生产成本、市场需求等方面仍存在一定的挑战,需要产业界不断努力和探 索。
09
01
引言
报告背景与意义
能源危机
随着化石燃料的日益枯竭,全球 能源危机日益严重,寻求可再生 能源成为迫切需求。
环境问题
传统能源的开采和使用对环境造 成巨大压力,引发气候变化、空 气污染和水污染等问题。
技术进步
微藻生物柴油技术的不断发展和 成熟,为解决能源危机和环境问 题提供了新的可能。
报告目的与范围
微澡-生物柴油--论文
微藻生物柴油的发展前景及研究方向摘要:化石燃料是当前人类使用的主要能源,但其日益消耗殆尽,同时造成了严重的温室效应和环境污染问题,因此,生物柴油被当作化石燃料的绿色替代品,这种可再生的碳中性的能源对于环境和经济可持续发展是必要的.而微藻因含油量高,生长速率快,能利用温室气体CO2等优势,成为制备生物柴油最有潜力的原料之一。
该文介绍了生物柴油的优势,阐述了微藻作为生物柴油原料的优越性,对在微藻生物柴油技术国内外现状及面临的问题和今后的研究方向进行了综述和展望。
关键词:生物柴油微藻可再生能源综述:随着能源安全和环保问题日益严峻,开发利用环境友好的可再生性能源迫在眉睫。
目前,可替代石油产品的可再生能源主要是生物乙醇和生物柴油。
生物乙醇在国内外的发展已具有一定规模,尤其是利用非粮作物(如木质纤维素等难于水解的生物质)为碳源生产乙醇具有广阔的发展前景,但在低成本生产技术方面一直难以有重大突破。
近年来,生物柴油作为化石能源的替代品,已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源,但制约其大规模发展的关键问题是原料严重不足。
近年来,人们普遍认为微藻光自养生长过程合成的油脂是一种极有希望制备生物柴油的原料。
1.生物柴油的优势和缺点生物柴油是以生物体油脂为原料,通过分解、酯化而得到的长链脂肪酸甲酯,是一种可以替代普通柴油使用的环保、可再生能源。
生物柴油的油脂原料来自植物油脂(大豆油、玉米油、菜籽油、棕榈油等)、动物油脂(各种动物脂肪)、微藻脂肪酸以及废弃食用油(地沟油)等。
生物柴油作为化石燃料的替代品,与化石柴油及燃料乙醇等其他液体燃料相比,有突出的特性:生物柴油不含石蜡,闪点高,燃烧性能和效率要高于普通柴油,使用时更安全;同时可以通过种植、养殖或培养源源不断地得到,因而属于可再生资源;生物柴油产品中含硫和氮较少,可以减少产生S02和NO对大气的排放量。
以淀粉类作物和木质纤维素类物质发酵产生的燃料乙醇,燃烧后尾气排放污染小,但其热值只有普通汽油的2/3,比柴油更低,且乙醇易吸水使燃烧值下降。
微藻生物柴油固碳减排和经济效益
济效益2023-11-06CATALOGUE目录•引言•微藻生物柴油技术概述•微藻生物柴油固碳减排分析•微藻生物柴油经济效益分析•微藻生物柴油技术应用前景•研究结论与展望01引言研究背景和意义全球气候变化由于人类活动导致大量温室气体排放,全球气候变暖问题日益严重。
生物柴油产业生物柴油产业是替代传统石油能源的重要领域,而微藻生物柴油具有较高的固碳减排潜力。
研究意义研究微藻生物柴油的固碳减排和经济效益对推动可再生能源发展和应对气候变化具有重要意义。
010302研究目的和方法研究目的本研究的目的是评估微藻生物柴油的固碳减排效果和经济效益,为相关政策制定和企业决策提供科学依据。
研究方法本研究将采用文献综述、实验研究和经济分析等方法,综合分析微藻生物柴油的固碳减排效果和经济效益。
02微藻生物柴油技术概述微藻生物柴油技术定义与原理微藻生物柴油技术是一种利用微藻细胞通过光合作用吸收并固定大气中的二氧化碳,同时生产生物柴油的技术。
其原理是基于微藻细胞内的脂类物质,通过一定的工艺条件,将脂类物质转化为生物柴油。
微藻生物柴油技术目前正处于研发阶段,尚未实现大规模商业化应用。
然而,近年来在技术研发和政策支持方面取得了一定的进展,一些科研机构和企业正在积极探索其应用潜力。
微藻生物柴油技术发展现状VS微藻生物柴油技术优势与挑战02具有固碳减排、减缓气候变化的作用。
03同时生产生物柴油,有助于替代传统化石燃料,降低碳排放。
微藻生物柴油技术优势与挑战•微藻生长速度快,适应性强,可利用废弃土地或海水进行养殖。
微藻生物柴油技术优势与挑战挑战技术仍处于研发阶段,尚未完全成熟。
生产成本较高,需要进一步降低成本才能实现大规模应用。
微藻养殖过程中可能出现营养物质不足、病毒侵害等问题,需要加强风险管理。
03微藻生物柴油固碳减排分析微藻生物柴油的碳足迹远低于传统柴油。
在生产过程中,微藻生物柴油的碳排放量比传统柴油低约80%。
微藻生物柴油的生产过程不需要像传统石油提炼过程中那样使用大量的能源和水资源,因此有助于减少能源消耗和节约水资源。
微藻生物柴油
微藻生物柴油的进展1微藻生物柴油简介1.1生物柴油简介面对石油储量的不断减少,能源消耗急剧增长,导致石油价格不断上涨,全世界都面临着能源短缺的危机。
随着石化燃料引起的环境污染问题日益恶化,对人体健康造成极大的危害,以及人们对生活水平的提高和环境保护意识的增强,寻找和开发新的,对环境无害的、非石油类的可再生资源,控制汽车尾气排放和温室效应,保护人类赖以生存的自然环境日益引起人们的关注。
同时全球能源需求不断扩大,寻求可以替代石油在能源结构中占主导地位的可再生清洁能源是目前普遍关注的热点[1、2]。
生物柴油是一种已经得到证明的燃料,因其是可再生性的环保燃料能源而得到世界的广泛关注。
生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯,是以可再生资源(如菜籽油、棉籽油、葵花子油、棕榈油、椰子油、回收烹饪油、动物油以及微生物油脂等)为原料而制成具备与石油柴油相近的性能的产品。
1.2生物柴油的性能生产和使用生物柴油的技术已经存在了50余年。
而且与石油柴油相比,生物柴油的性能更加优良。
主要表现在:1.2.1优良的环保特性与石化柴油相比,生物柴油可降低90%的空气毒性。
由于生物柴油含氧量高,燃烧排烟少,CO的排放量可减少约10%(有催化剂时为95%)。
同时生物柴油的生物降解性高[3]。
另外,生物柴油原料来源于光合作用,它可抵消由于生物柴油燃烧过程释放的CO2,因此使用生物柴油不会导致温室效应[4]。
1.2.2良好的燃料性能生物柴油含氧量高于石油柴油,可达11%,在燃烧过程中所需的氧气量较石油柴油少,燃烧、点火性能优于石油柴油,且燃烧残留物呈微酸性,可延长催化剂和发动机机油的使用寿命。
1.2.3可再生性物柴油作为一种可再生能源,通过农业和生物科技的发展其资源不会枯竭。
且通用性好,无需改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储运设备及人员的特殊技术训练。
1.3微藻生物柴油介绍目前,生物柴油主要是以植物和动物脂肪酸为原料来生产的,而不是微藻。
微藻制取生物柴油研究进展
微藻制取生物柴油研究进展(不出现-固碳)一是稿子主要是讲微藻制生物柴油,建议把固碳部分单独写一个,这个稿子题目中就别出现固碳了。
制生物柴油是固碳的重要形式,但固碳不全是制生物柴油。
微藻能将二氧化碳转化为生物燃料、食品、饲料和高价值的生物活性物,而且这些光合微生物还可用于生物除污以及作为固氮生物肥料,好比日光驱动的细胞工厂。
微藻能够提供不同类型的可再生生物燃料,包括用海藻生物质经厌氧消化后产生的甲烷、从微藻油脂中提取的生物柴油以及直接光生物合成的生物氢气。
利用微藻做燃料的构想不自今日始,随着石油价格的节节上涨,这种想法目前越来越受到重视;而燃烧化石能源导致全球变暖给人们带来的新忧虑,使得微藻燃料具有了更重要的意义。
一、微藻来源与功能作用(一)微藻的来源微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物。
它是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群。
无论在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方,微藻都能生存。
若要大规模地利用藻类生物质来制取生物柴油,就必须保证有充分的藻类生物质。
目前藻类的来源主要有2个途径,一是收集湖泊、河湾、水库、池塘等富营养化水体中天然生长的大量浮游藻类;二是人工户外养殖制备,这也是获取藻类生物质的最主要和最有效的方法。
微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极其广泛的低等植物,它是由阳光驱动的细胞工厂,通过微藻细胞高效的光合作用,吸收CO2,将光能转化为脂肪或淀粉等化合物的化学能,并放出O2。
微藻是光合效率最高的原始植物,也是自然界中生长最为迅速的一种低等植物,而且某些微藻可以生长在高盐、高碱环境的水体中,可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进行大规模培养,也可利用海水、盐碱水、工业废水等非农用水进行培养,还可以利用工业废气中的CO2。
因此,微藻生物柴油成为了潜在的能源研究热点。
(二)微藻制备生物柴油的优势1.微藻可以实现二氧化碳的减排随着石油、天然气和煤炭大量的消耗和使用,许多城市的空气质量状况较差,严重威胁着城市的发展和人们的健康。
生物柴油的现状与发展前景
生物柴油的现状与发展前景生物柴油作为一种可再生能源,具有较低的碳排放和对环境的较小影响,已经成为世界各国减少依赖化石燃料和保护环境的重要手段之一。
本文将对生物柴油的现状和发展前景进行探讨。
一、生物柴油的现状1. 生物柴油的定义及制备方法生物柴油是通过将植物油、动物油或废弃食用油等生物质转化为替代石油柴油的一种可再生燃料。
生物柴油主要通过酯化反应来制备,即将油脂与醇进行酯交换反应,生成脂肪酯和甘油。
2. 生物柴油的应用领域生物柴油可以直接用作柴油发动机的燃料,也可以作为柴油的添加剂混合使用。
它主要应用于交通运输、农业机械、发电以及工业等领域。
3. 生物柴油的产量和消费量全球生物柴油产量逐年增长,根据国际能源署(IEA)的数据,2019年全球生物柴油产量达到3110万吨,相较于2000年的产量约300万吨增长了10倍。
然而,生物柴油消费量相对有限,2019年全球生物柴油消费量约为2710万吨,消费量仍然与生产量存在一定的差距。
4. 生物柴油的产地分布全球生物柴油主要生产国包括美国、巴西、德国、法国、阿根廷等国家。
其中美国是全球最大的生物柴油生产国,其生物柴油产量占全球总产量的30%左右。
其他国家也在不断加大生物柴油产能的建设和投资。
二、生物柴油的发展前景1. 环境保护需求的推动随着人们对环境保护意识的提高,减少碳排放已成为各国共同的目标。
生物柴油作为一种碳中和能源,可以显著减少化石燃料的使用和碳排放,更符合环境保护的需求。
2. 政策法规的支持为推动生物柴油的发展,各国纷纷出台相关政策法规以鼓励生物柴油的生产和应用。
例如,欧盟在2018年颁布了关于可持续能源的指令,规定到2020年生物柴油在交通领域中的使用应达到10%。
这些政策的支持将为生物柴油的发展提供强大动力。
3. 科技进步的促进随着科技的不断进步,生物柴油的制备技术不断得以改善。
例如,利用微生物产油和废弃物转化为生物柴油的新技术在不断发展,使得生产成本有所降低,产量有所增加,从而推动了生物柴油产业的发展。
生物柴油的发展现状
生物柴油的发展现状
生物柴油是一种可再生能源,由植物油或动物油经过一系列化学反应制成的燃料。
它被广泛认为是一种环保的替代石油能源的选择,因为它能减少温室气体排放和对有限能源资源的依赖。
目前,生物柴油的发展正在全球范围内迅速增长。
许多国家和地区纷纷制定了相关政策和法规来鼓励和推动生物柴油产业的发展。
这些政策包括减少生物柴油生产成本、提供税收优惠、建立生物柴油生产基地等。
这些措施在一定程度上促进了生物柴油的市场需求和产量增长。
另外,技术的不断进步也推动了生物柴油的发展。
生物柴油研究领域涉及新的生产方法和原料开发,以提高生物柴油的质量和产量。
例如,一些研究人员正在研发第二代生物柴油技术,使用纤维素和木质素等非食品农作物废弃物来生产生物柴油,进一步减少了生产成本和对食品原料的需求。
此外,生物柴油的市场也面临一些挑战。
与传统石油能源相比,生物柴油的产量仍然相对较低,价格也较高。
这导致了生物柴油在市场上的竞争力相对较弱。
另外,生物柴油的生产还存在一些环境和社会问题,例如对土地使用的需求和影响食品产业等。
综上所述,尽管生物柴油的发展在全球范围内得到了推动和促进,但仍面临一些挑战。
随着技术的进步和政策的支持,相信生物柴油在未来会继续发展壮大,并成为可持续能源领域的一个重要选择。
2024年微藻生物燃料市场分析现状
2024年微藻生物燃料市场分析现状概述微藻是一类微小的植物,能够通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质。
由于其高生物量和快速生长的特性,微藻被广泛应用于生物燃料的生产中。
本文将对微藻生物燃料市场的现状进行分析。
市场规模微藻生物燃料市场在过去几年中呈现快速增长的趋势。
根据市场研究报告,微藻生物燃料市场规模预计将在未来几年内保持稳定增长。
这主要受到能源需求增加、环境保护政策的支持以及生物燃料技术的改进等因素的影响。
应用领域微藻生物燃料主要应用于交通运输领域,包括汽车、公交车、飞机等。
由于微藻生物燃料具有相对较低的碳排放和对环境影响较小的特点,它一直被认为是替代传统石化燃料的可持续能源选择。
此外,微藻生物燃料还可以用于发电和工业领域。
市场动态微藻生物燃料市场的发展受到多个因素的影响。
首先,能源需求的增加和化石能源价格的不稳定性促使人们寻求替代能源。
其次,环境保护政策的推动促使政府和企业采取措施促进可再生能源的发展。
此外,生物燃料技术的不断改进和成本的降低也推动了微藻生物燃料市场的发展。
市场挑战尽管微藻生物燃料市场发展迅速,但仍面临一些挑战。
首先,微藻生物燃料的生产成本较高,限制了其规模化应用。
其次,微藻生物燃料的生产过程还存在技术难题,如微藻的培养、提取和转化等方面仍需要进一步研究和改进。
此外,传统石化燃料的价格波动也对微藻生物燃料市场的竞争力产生一定影响。
市场前景尽管微藻生物燃料市场面临一些挑战,但其前景仍然十分广阔。
随着相关技术的不断发展,微藻生物燃料的生产成本将逐渐降低,规模化生产也将成为可能。
此外,随着能源需求的增加以及环境保护意识的提高,微藻生物燃料在未来有望取得更大的市场份额。
结论微藻生物燃料市场目前正处于快速发展阶段,具有广阔的市场前景。
随着相关技术的不断进步和市场需求的增加,微藻生物燃料将成为可持续能源领域的重要选择。
然而,为了进一步推动微藻生物燃料市场的发展,政府和企业需要加大对相关技术研究和产业化推广的支持力度,并采取有效的政策措施促进市场发展。
2024年微藻市场分析现状
2024年微藻市场分析现状简介微藻是一种具有高含氧能力和光合作用的微小单细胞藻类植物,具有极高的生物能源潜力和环境适应性。
近年来,随着人们对可再生能源和环保技术的关注度提高,微藻作为一种绿色能源的源头逐渐受到了广泛的关注。
本文将对当前微藻市场的现状进行分析。
市场规模微藻产业目前正处于快速发展阶段,全球微藻市场规模逐年增长。
根据市场研究报告,2019年全球微藻市场规模达到了XX亿美元,并预计到2025年将达到XX亿美元。
亚太地区是全球微藻市场的主要消费地区和生产地区。
应用领域微藻在能源、食品、医药、化工等领域具有广泛的应用前景。
1.能源:微藻可以通过光合作用产生生物质燃料,如生物柴油和生物气体,被认为是未来能源的重要替代品。
2.食品:微藻富含丰富的蛋白质、抗氧化剂和维生素,可以作为食品及保健品原料,满足人们对高营养、低碳水化合物食品的需求。
3.医药:微藻中含有丰富的生物活性物质,被广泛应用于药物研发、抗生素生产和健康补充剂等领域。
4.化工:微藻具有高效吸收和转化二氧化碳的能力,可以应用于工业废水处理、废气处理和生态恢复等环保领域。
市场竞争目前,微藻市场竞争激烈,主要是由于技术门槛较高、生产成本较高以及产品应用领域的限制。
1.技术门槛高:微藻培养和提取方法相对复杂,需要控制光照、温度、pH值等多个环境因素,并且需要高度专业的技术人才进行操作。
2.生产成本高:微藻的大规模生产需要占地面积大、能耗高,成本较高。
3.应用领域限制:微藻的应用领域目前还相对狭窄,需要不断拓展和创新。
市场前景尽管当前微藻市场面临一些挑战,但市场前景仍然非常广阔。
1.技术创新与进步:随着科学技术的发展,微藻的生产和应用技术将不断创新和改进,降低生产成本,拓宽应用领域。
2.政策支持与倡导:各国政府和国际组织对可再生能源和绿色技术有一定的支持和倡导,这将为微藻产业提供更好的发展机遇。
3.环保意识的提高:人们对环境保护的意识逐渐增强,对绿色能源和环保产品的需求将持续增长,微藻作为一种绿色能源的源头将迎来更多的机遇。
微藻生物燃料的研究进展
微藻生物燃料的研究进展微藻生物燃料是一种新型的可再生能源,具有高效、清洁、可持续等优点,备受科研人员的关注和研究。
随着能源危机和环境污染问题的日益突出,微藻生物燃料的研究进展也越来越受到重视。
本文将就微藻生物燃料的研究现状、关键技术和发展前景进行探讨。
一、微藻生物燃料的研究现状微藻是一类单细胞藻类生物,具有光合作用的能力,可以通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物质。
利用微藻生产生物燃料已经成为一种备受关注的研究方向。
目前,微藻生物燃料的研究主要集中在以下几个方面:1. 微藻的种类选择:目前已经发现了大量的适合生产生物燃料的微藻种类,如钝叶藻、小球藻、硅藻等。
不同种类的微藻在生物燃料生产中具有各自的优势,科研人员正在通过筛选和改良微藻种类,提高其生产生物燃料的效率和产量。
2. 光合作用效率提升:光合作用是微藻生产生物燃料的关键过程,提高光合作用效率可以增加生物燃料的产量。
科研人员通过调控微藻的生长环境、优化光照条件和改良光合作用途径,不断提升微藻的光合作用效率。
3. 生物燃料提取技术:微藻生产的生物燃料主要包括生物柴油和生物乙醇两种类型。
提高生物燃料的提取效率和纯度是当前研究的重点之一。
科研人员通过生物工程技术和化学方法,不断优化生物燃料的提取过程,降低生产成本,提高生物燃料的品质。
二、微藻生物燃料的关键技术微藻生物燃料的研究涉及多个学科领域,需要综合运用生物学、化学、工程学等知识,发展出一系列关键技术。
以下是微藻生物燃料的关键技术:1. 微藻培养技术:微藻的培养是生产生物燃料的基础,科研人员需要控制好微藻的生长环境,包括温度、光照、营养盐等因素,确保微藻的正常生长和繁殖。
2. 光合作用调控技术:通过基因工程技术和代谢途径调控,提高微藻的光合作用效率,增加生物燃料的产量。
3. 生物燃料提取技术:包括生物柴油和生物乙醇的提取技术,通过生物工程和化学方法,将微藻中的油脂和糖分离提取,制备成生物燃料。
海洋微藻产油的现状与前景
2006年,清华大学生物技术研究所将酯交换反应技术与异养转化细胞工程技术整合,提出了利用细胞工程技术获得大量异养藻油、再利用异养藻油制备出高质量生物柴油的方法。
研究结果表明,利用异养藻油脂通过酸催化的酯交换反应可获得与传统柴油相当的生物柴油,其应用价值更高。
2008年5月,中科院海洋研究所与山东省花生研究所共同承担的、以海洋藻类为原料生产生物柴油的关键技术及创新材料的研究项目,通过青岛市科技局组织的验收。
该项目于2005年申请并得到资助,经过两年来的努力,建立了化学法和脂肪酶法生产生物柴油关键技术与工艺路线,生物柴油的得率达到98%以上,甘油纯度达到分析纯标准,生物柴油各项指标优于国家现行的生物柴油标准GB/T20828-2007,达到德国生物柴油标准。
2008年5月17日,中科院高技术局、生物局与中石化石油化工科学研究院联合组织召开了“微藻生物柴油技术研讨会”,并决定成立工作组,研究制定微藻生物柴油技术发展路线图,在中科院与中石化战略框架协议下,积极开展微藻生物柴油技术相关方面的合作。
从2007年10月11日起新奥集团先后投入300万元,建成850平米的实验室;投入100万元建成1000平米国内一流的阳光大棚,用于微藻的中试放大养殖;投入400万元建成一个600平米的微藻回收、油脂提取、生物柴油制备、厌氧发酵中试工艺车间。
预计在2009年,新奥集团投入1000万元建设生物能源实验室将落成,建成以后,新奥将拥有3000平米国际一流的生物能源实验室。
新奥集团从2007年10月11日开始启动微藻生物能源的开发,为了迅速赶超国外先进水平,集中人力、物力进行开发,短期内打通了微藻生物能源的工艺,随即启动了中试工艺的开发工作。
在微藻筛选及基因工程改造方面,优良的藻种是微藻生物能源产业化的前提。
前期,新奥与中科院青岛海洋所建立了合作关系,进行微藻筛选的工作,现在工作已经初见成效,初步筛选得到了13株含油率超过25%的微藻,正在进一步进行放大及调试;同时,我们也从国外购买了11株高含油率的微藻,用于前期实验室的研发工作,其中有3株具有较高的工业开发潜力;采用紫外诱变、EMS诱变、高温强光诱变等手段,完成了1株藻对病虫害、温度等耐受性的提高;初步建立了微藻基因工程方法,正在通过克隆表达光合作用关键酶提高微藻光合作用效率。
2024年生物柴油市场分析现状
生物柴油市场分析现状1. 引言生物柴油是一种可再生能源,由生物质资源转化而来,具有较低的温室气体排放和对环境较小的影响,被广泛应用于交通运输领域。
本文旨在分析当前生物柴油市场的现状,并展望未来市场的发展趋势。
2. 生物柴油市场概述生物柴油市场在过去几年中保持了稳定的增长。
随着对可持续能源需求的增加和环境意识的提高,生物柴油的需求也在不断增加。
据统计,全球生物柴油市场在2019年的规模达到了XX亿美元,并有望在未来几年内继续增长。
3. 生物柴油市场的主要驱动因素3.1 政府政策支持政府的政策支持是生物柴油市场增长的主要推动因素之一。
许多国家出台了一系列的政策措施,以鼓励生物柴油的生产和使用。
这些政策措施包括减税、补贴和法规要求等,有效地促进了生物柴油市场的发展。
3.2 环境意识的抬头随着环境问题的日益突出,越来越多的人开始意识到减少碳排放的重要性。
生物柴油作为一种绿色能源,能够较少地对环境产生负面影响,因此受到了越来越多人的欢迎。
这一环境意识的抬头也推动了生物柴油市场的增长。
4. 生物柴油市场的挑战生物柴油市场在发展过程中也面临一些挑战。
4.1 原料供应问题生物柴油的生产需要大量的生物质资源,包括植物油、动植物油脂等。
然而,生物质资源的供应是有限的,供需失衡可能导致成本上升和市场不稳定。
4.2 价格竞争传统石油柴油的价格相对较低,这给生物柴油市场带来了竞争压力。
生物柴油的生产成本较高,如果无法与传统柴油价格竞争,将会影响市场的进一步发展。
5. 生物柴油市场的发展前景生物柴油市场在未来有望继续保持增长势头。
5.1 技术进步随着技术的进步,生物柴油的生产成本有望降低,同时提高生产效率。
这将为市场的发展带来新的机遇。
5.2 新兴市场的潜力新兴市场对可再生能源的需求不断增加,这也为生物柴油市场提供了新的增长点。
特别是一些发展中国家,由于环境问题的日益突出,对生物柴油的需求将会大幅增加。
6. 总结生物柴油市场近年来取得了稳定的增长,政府的政策支持和环境意识的抬头是市场增长的主要驱动因素。
生物柴油技术的研究现状与未来发展趋势
生物柴油技术的研究现状与未来发展趋势近年来,生物柴油技术得到了越来越多的关注和发展,其不仅具有减轻环境负担、降低能源消耗、增加经济收益等多重优势,还能够改善农业与环保的不平衡。
本文将从生物柴油技术的研究现状、制备技术、市场前景以及未来发展趋势等方面进行探讨。
生物柴油技术的研究现状目前,生物柴油技术的研究已经取得了一系列的重要进展,主要集中在生产原料、催化剂的研究与开发、加工工艺的改进等方面。
其中,生产原料的开发是生物柴油技术的核心,开发出高油量且不会占用粮食作物的原料是关键。
目前,生产原料主要有菜籽油、棕榈油、麻油、花生油等。
同时,基于工业生产的需要,还有一些生产技术在进行研究和开发,如改良催化剂、采用超声波提取等技术。
制备技术生物柴油是一种新型的清洁能源,它是通过生物质资源,如农作物、废弃物等无害化处理而来的,因此不同于传统的柴油,它所使用的原料不是化石燃料。
提取出的生物油需要经过多次的加工处理才能达到国家的标准,其中除了为了提高燃料的热值之外,还需要去除其中的杂质和酸,使得它可以和传统柴油一样使用。
市场前景在全球能源消费需求剧增的背景下,生物柴油的发展前景更加明朗。
在我国,随着环保理念的逐渐深入人心和国家政策的大力支持,生物柴油未来将获得广阔的市场,其市场规模也将相应扩大。
因此,生产生物柴油是一个重要的投资方向,尤其是对于那些希望培育流程短、成本低、回报率快的投资人来说,是一个非常不错的选择。
未来发展趋势未来的生物柴油技术将会朝着更加高效和环保的方向发展。
一方面,将会对产业链条五花八门的原料来源和制备技术进行深入的研究和研发。
另一方面,也将加强生产技术上的创新和改进,使得生物柴油更符合国家环保标准。
此外,由于生物柴油技术在动力学和地球科学等领域中拥有广泛的应用,未来的生物柴油技术有望成为生物技术研究领域发展的重要方向。
总之,生物柴油技术将有着广阔的发展前景以及市场,其未来的发展将走向环保、高效、成本低的方向。
生物柴油生产行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势
生物柴油生产行业现状分析报告及未来五至十年发展趋势近年来,生物柴油作为一种可再生能源,在全球范围内受到越来越多的关注与重视。
随着环保意识的提升和能源危机的不断加剧,生物柴油生产行业迎来了巨大的发展机遇。
本报告将对生物柴油生产行业的现状进行全面分析,并对未来五至十年的发展趋势进行展望。
一、生物柴油生产行业现状分析1.市场规模与发展趋势生物柴油市场规模不断扩大,预计在未来五至十年将保持高速增长。
目前全球生物柴油市场规模已经超过100亿美元,并且有望在未来五年内达到300亿美元。
尤其是发达国家,由于环保政策的倡导和资金支持,生物柴油的市场需求将大幅增加。
2.生产技术与成本优势生物柴油的生产技术不断提升,从一开始的传统催化剂转化法,发展到了生物催化法和生物化学法等新技术。
新技术的应用不仅提高了生物柴油的产量和质量,还降低了生产成本,使生物柴油在市场上更具竞争力。
3.政策支持与环境要求各国政府纷纷推出了一系列政策来支持生物柴油的生产与消费。
例如,欧盟规定了生物柴油在交通领域的使用比例,并且给予了相应的税收优惠。
同时,生物柴油作为一种低碳、环保的替代燃料,符合全球社会对环境保护的要求,具有广阔的市场前景。
二、生物柴油生产行业未来五至十年的发展趋势1.技术创新与产业升级未来五至十年,生物柴油生产行业将继续进行技术创新,提高生产效率和产品质量。
同时,行业将加强与科研机构和院校的合作,加大对生物柴油产业链的研发投入,推动产业升级。
2.规模扩张与国际竞争随着生物柴油市场需求的不断增加,企业将加大规模扩张的力度,提高产能。
同时,由于生物柴油市场具有国际性,国际竞争将日益激烈,企业需要提高产品质量和技术水平,拓展海外市场。
3.生物柴油的多样化应用未来五至十年,生物柴油将在更多领域得到应用,不仅用于交通运输领域,还将逐渐应用于农业、航空和工业等领域。
这将进一步推动生物柴油生产行业的发展,拓宽市场空间。
4.可持续发展与环保要求在未来的发展过程中,生物柴油生产行业将更加注重可持续发展和环保要求。
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中国生物工程杂志 China Biotechnology ,2009,29(7):118~126微藻生物柴油的现状与进展*夏金兰**万民熙 王润民 刘 鹏 李 丽 黄 斌 邱冠周(中南大学资源加工与生物工程学院 长沙 410083)摘要 微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。
通过转基因技术培育/工程微藻0,繁衍能力高,生长周期短,比陆生植物产油高出几十倍,并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。
介绍了微藻生物柴油的优势,高脂质微藻选育,以及工程微藻研究与下游生产工艺的研究现状和进展。
关键词 微藻 生物柴油 光生物反应器中图分类号 Q77收稿日期:2009201207 修回日期:2009202221*国家自然科学基金创新研究群体科学基金资助项目(50321402)**电子信箱:jl xia @m ai.l csu .edu .cn随着日益严重的环境恶化,控制汽车尾气排放和温室效应,保护人类赖以生存的自然环境成为人类急需解决的问题。
同时全球能源需求不断扩大,寻求可以替代石油在能源结构中占主导地位的可再生清洁能源是目前普遍关注的热点。
生物柴油(脂肪酸甲酯)是一种已经得到证明的燃料,以其为可再生性的环保燃料能源而得到世界的广泛关注[1]。
生物柴油的主要成分是脂肪酸甲酯(F AME),是以可再生资源(如油菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油、椰子油、回收烹饪油、动物油以及微生物油脂等)为原料而制成,具备与石油柴油相近的性能。
生产和使用生物柴油的技术已经存在了50余年[2~4]。
而且与石油柴油相比,生物柴油的性能更加优良。
主要表现在[5]:优良的环保特性。
检测表明,与石化柴油相比,使用生物柴油可降低90%的空气毒性。
由于生物柴油含氧量高,燃烧时排烟少,一氧化碳的排放量可减少约10%(有催化剂时为95%)。
同时,生物柴油的生物降解性高。
另外,生物柴油原料来源于光合作用,它可抵消由于生物柴油燃烧过程所释放的C O 2,因此生产和使用生物柴油不会导致温室效应。
良好的燃料性能。
生物柴油含氧量高于石油柴油,可达11%,在燃烧过程中所需的氧气量较石油柴油少,燃烧、点火性能优于石油柴油,且燃烧残留物呈微酸性,可延长催化剂和发动机机油的使用寿命。
可再生性。
与石油资源不同,生物柴油作为一种可再生能源,通过农业和生物科技的发展,其资源不会枯竭。
且通用性好,无需改动柴油机,可直接添加使用,同时无需另添设加油设备、储运设备及人员的特殊技术训练。
1 微藻生物柴油介绍目前,生物柴油主要是以植物和动物脂肪酸为原料来生产的,而不是微藻。
在美国,生物柴油主要以大豆为原料,其他来源包括棕榈油、菜籽油、动物脂肪酸、玉米油、废食用油[6,7]和麻疯树油[2]。
一些东南亚国家则以一些热带植物的种子为原料,如棕榈等,废弃食用油是日本的主要生物柴油制取原料[8]。
近年来,我国也加大了发展生物柴油产业的力度,介于生物柴油生产的标准化和规范化由石油化工科学研究院等单位起草的我国第一项生物柴油国家标准,已由国家质监总局批准自2007年5月1日起实施,该生物柴油国家标准主要涉及B100生物柴油(生物柴油含量100%)的成分、含量、润滑性能、烷值等方面的详细规范,共包括17项技术要求[9]。
但是,由油料作物、废食用油和动物脂肪酸生产的生物柴油尚不能满足当前车用燃料需求量的一小部分。
同时使用植物原料在所有的国家都存在共同的问题。
一是是否适合当地气候,实现高产稳产;二是种植2009,29(7)夏金兰等:微藻生物柴油的现状与进展过程中产生的土地资源紧缺的问题以及由此引起的其他农作物价格上涨的问题。
特别在我国人多地少的情况下,这些问题尤为突出。
1.1微藻生物柴油的优势面对植物原料生产生物柴油的诸多问题,利用微藻产油具有不与农业争地的明显优势,而且可用海水作为天然培养基进行大量繁殖。
跟植物一样,微藻也是利用光照产油,但却比植物作物的效率高很多。
大多数微藻的产油量远远超过了最好的油料作物[10]。
不像其他油料作物,微藻生长极为迅速,而且含有极其丰富的油脂。
藻类光合作用转化效率可达10%以上,含油量达30%(表1)。
微藻的生物柴油产量是最好的油料作物的8~24倍[11]。
微藻不是一个分类学的名词,而是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。
微藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称,其中还包括蓝细菌(Cya nobacteri a,原核生物)。
目前发现的藻类有三万余种,其中微小类群占70%,即两万余种,广泛分布于各种水体。
目前应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于4个藻门:蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。
表1常见微藻脂质含量Tab le1L i qu id conten t in m icr oa lga e门类种属名脂质含量(%,占干重)绿藻门(Chl orophyt a)Botr yococ c us braunii29~75 Chl orell a s pp.28~32 Chl orell a prot ot he coi des(aut ot ro phic/het erotro phi c)15~55 Duna li ell a.t ert iolec ta36~42 N annoc hl oropsis s pp.31~68 N annoc hl osis spp.20~35 Tet ra sel m i s sue cic a15~32硅藻门(Ba cill a rio phyta)Cycl ot ell a s pp.29 H antz schi a spp.66 N it z sc hi a spp.28~50 P ha e oda ct yl um t ri cornut um20~30 Tha l a ssiosira pseudo nana21~31 Cyli ndrot hec a spp.16~37金藻门(c hoyso phyta)Isoc hrysis spp.25~33与油料植物相比,除占地面积小,产量高等主要优势外,微藻用作生物质能源原料还有如下优点:微藻通常呈单细胞,或少数细胞相互着生呈链状或团状,无根茎叶分化,所以微藻细胞不同于植物,其全部生物量均可用于生物柴油的制取。
而且作为单细胞生物,对其进行遗传改造相对高等植物容易得多。
某些微藻富含蛋白质、不饱和脂肪酸和其他生理活性物质。
如杜氏藻富含类胡萝卜素,雨生红球藻则用于虾青素的生产等等。
如果微藻生物柴油生产过程中可以和某些高附加值的生理活性物质的生产相偶联,将大大提高微藻生物柴油的经济效益。
众所周之,生产成本高,缺乏经济竞争力是生物柴油产业面临的最大的问题。
某些微藻可以在一些极端的环境中生长,如极端p H、高盐环境等。
微藻对重金属离子有很好的吸附效果,而且一些异养微藻可以分解利用有机物。
所以,微藻生物燃料的生产可以和污水处理相结合,非常具有经济价值和环保意义。
1.2唯一可取代石化油的微藻生物柴油同时,目前通过植物作物和动物油脂生产的生物柴油总计只能满足运输用油的0.3%。
Chisti[10,12]通过建立数学模型和工程计算得出目前来自于作物生产生物柴油取代石化油是不可能的,唯一可能取代石化油的生物柴油只能是来自于微藻的生物柴油。
表2为生物柴油几种材料来源的比较。
表2几种生物柴油来源比较[13]Tab le2C o m pa r ison of s o m e sour ces of b iod ieselP la nt sourceBi od i esel(L/ha/year)A rea t oproducegl oba l oilde mand(hectares@106)A rearequire d asperce ntgl oba l l andmassA rea aspercentgl oba larablel and Cott on32515002100.7756.9 So ybean4461093273.4551.6 Must a r d see d572852457.2 S unfl o wer952512134.4258.4R apeseed/canol a1190409727.5206.7 Jatropha1892257717.3130(0a) O il pa l m59508195.541.3A l gae(10g m-2da y-1at30%TAG)120004062.720.5(0a) A l gae(50g m-2da y-1a t50%TAG)98500490.32.5(0a) a:If al gal ponds and b i oreactors are situat ed on non2arab l e l and; Jatropha i s m a i nly gro wn on marg i nal l and满足全球运输燃料需求,即使种植油料植物,仍需要占用现有全球41.3%面积的耕地,而以产量高的工程微藻作为原料,只需占用2.5%的耕地,甚至可以不需要耕地也能培养。
因此,微藻是不用占用耕地并可以满足全球车用燃料需求的唯一可再生资源。
1.3高脂质积累能力微藻选育及培养条件优化的研究微藻作为生物能源的原料,如果要具有很强的竞争力那么就必须具有很高的生物量和脂质的积累,许多生长条件对微藻细胞脂质含量的积累都可以产生影119中国生物工程杂志China Bi o technology Vo.l29No.72009响,如p H、氮元素的缺乏、光照强度、温度等培养的一般条件都会对积累有影响。
美国能源部从1978至1996年立项微藻生物柴油方面的研究,并从海洋和湖泊中分离得到3000株微藻,并从中筛选出300多株生长速度快、脂质含量较高的微藻,分属于绿藻、硅藻、蓝藻等[14]。
因微藻的种类和菌株的不同,微藻的脂质含量可占其干重的1%~70%,在特定的培养条件下,可以达到80%~90%,例如缺氮、缺硅(对于某些硅藻)等[15]。
但是也有人指出,在缺乏氮源、硅源等必要营养元素的条件下,虽然脂质含量相对增加,但是在这种培养条件下微藻的生物量会大大减小,并不能达到增产的目的。
目前的研究表明还存在着很多影响脂质积累的因素存在。
培养基中盐度的不同对某些微藻脂质的积累产生影响。
R ao等[16]对产烃葡萄藻的研究发现不同的盐度对微藻的总脂含量产生不同程度的影响。
Chi u等[17]研究了C O2浓度对微绿球藻的生长和脂质积累的影响。
他们通入不同浓度的C O2发现2%CO2与通入空气相比可以提高微绿球藻的比生长速率和生物量,而更高浓度的CO2则会抑制微绿球藻的生长。