海洋微藻作为生物柴油生产的新型资源研究.pptx

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以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势_王蒙

以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势_王蒙

第5卷第1期2009年2月南 方 水 产S o u t hC h i n a F i s h e r i e s S c i e n c eV o l .5,N o .1F e b .,2009d o i :10.3969/j .i s s n .1673-2227.2009.02.013收稿日期:2008-11-06;修回日期:2008-12-08资助项目:广东省海洋渔业科技推广专项资金项目(2008)作者简介:王 蒙(1982-),男,硕士研究生,从事海洋生物学研究。

E -m a i l :1982-w m @163.c o m 通讯作者:李纯厚,E -m a i l :s c s l c h @v i p .163.c o m·综述·以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势王 蒙1,2,李纯厚1,戴 明1(1.农业部海水养殖生态与质量控制重点开放实验室,中国水产科学研究院南海水产研究所,广东广州510300;2.上海海洋大学,上海201306)摘要:能源短缺已经引起了各国的广泛关注,各国科学家将目光投向生物燃料。

然而由于大量使用玉米、大豆等农产品生产生物乙醇等燃料,导致生物燃料“与人争粮”和“与粮争地”现象严重。

文章综述了用于提取生物燃料的海洋微藻藻种的筛选、纯化、大规模培养及采收方法的优缺点以及生物燃料的提取工艺等方面的主要进展,并对该产业的发展趋势进行了初步分析。

关键词:生物燃料;微藻;提取;筛选;培养中图分类号:T K 6文献标识码:A文章编号:1673-2227-(2009)02-0074-07T h e r e s e a r c hp r o g r e s s a n dd e v e l o p m e n t t r e n do ne x t r a c t i o n o fb i o f u e l f r o m m a r i n e m ic r o a l g a eW A N GM e n g 1,2,L I C h u n h o u 1,D A I M i n g1(1.K e y L a b .o f M a r i c u l t u r e E c o l o g y a n d P r o d u c t s Q u a l i t y a n d S a f e t y ,M i n i s t r y o f A g r i c u l t u r e ,S o u t h C h i n a S e aF i s h e r i e s R e s e a r c hI n s t i t u t e ,C h i n e s e A c a d e m y o f F i s h e r y S c i e n c e s ,G u a n g z h o u 510300,C h i n a ;2.S h a n g h a i O c e a nU n i v e r s i t y ,S h a n g h a i 201306,C h i n a )A b s t r a c t :E n e r g y s h o r t a g e s h a s c a u s e dw i d e s p r e a dc o n c e r ni na l l c o u n t r i e s .T h es c i e n t i s t s t u r nt o b i o f u e l s .H o w e v e r ,d u et ol a r g e -s c a l e u s e o f c o r n ,s o y b e a n s a n d o t h e r a g r i c u l t u r a l p r o d u c t s f o r p r o d u c t i o no f b i o f u e l s s u c ha s e t h a n o l ,a n dt h es i t u a t i o nt h a t b i o f u e l s c o m p e t e f o o dw i t hh u m a n a n dc o m p e t e a r t h w i t h c r o p s i s s e r i o u s .T h i s p a p e r r e v i e w e d t h e a d v a n t a g e s a n d d i s a d v a n t a g e s o f m e t h o d s f o r s c r e e n i n g ,p u r i f i c a t i o n ,l a r g e -s c a l e c u l t i v a t i o n a n dh a r v e s t i n g .B i o f u e l e x t r a c t i o n a r t a s w e l l a s t h ei n d u s t r i a l d e v e l o p m e n t t r e n dw e r e a n a l y z e d .K e yw o r d s :b i o f u e l ;m i c r o a l g a e ;e x t r a c t i o n ;s c r e e n i n g ;c u l t u r e 随着经济建设的飞速发展,能源短缺已成为世界各国极为关注的焦点。

生物柴油的制备ppt课件

生物柴油的制备ppt课件

高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高
效表达,在控制脂质积累20水21精平选方ppt 面起到了重要作用。
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三种生产工艺的不足
化学法
化学法合成生物柴油有以下缺点:反应温度较高、工
艺复杂;反应过程中使用过量的甲醇,后续工艺必须有相 应的醇回收装置,处理过程繁复、能耗高;油脂原料中的 水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及质量;产品纯 化复杂,酯化产物难于回收;反应生成的副产物难于去除, 而且使用酸碱催化剂产生大量的废水,废碱(酸)液排放 容易对环境造成二次污染等。化学法生产还有一个不容忽 视的成本问题:生产过程中使用碱性催化剂要求原料必须 是毛油,比如未经提炼的菜籽油和豆油,原料成本就占总 成本的75%。因此采用廉价原料及提高转化从而降低成本 是生物柴油能否实用化的关键。
• 生物酶法合成生物柴油:用动物油脂和低碳醇通过脂肪酶 进行转酯化反应,制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。
• “工程微藻”生产柴油:硅藻类的一种“工程小环藻”,
在实验室条件下可使“工程微藻”中脂质含量增加到60%
以上,户外生产也可增加到40%以上,而一般自然状态下
微藻的脂质含量为5%-20%。“工程微藻”中脂质含量的提
生 物 柴 油 的 制 备
2021精选ppt
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生物柴油
生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油 菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、 工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油 等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用 品。生物柴油是典型“绿色能源”,大力发展生物 柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境 压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。生 物柴油就是一种用油菜籽等可再生植物油加工制取 的新型燃料。

海洋微藻生产生物柴油的应用前景

海洋微藻生产生物柴油的应用前景

海洋微藻生产生物柴油的应用前景An application prospect of biodiesel from marine microalgae韩笑天1,郑 立2,孙 珊1,3,邹景忠1(1.中国科学院海洋研究所,山东青岛,266071;2.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;3.青岛科技大学,山东青岛266042)中图分类号:T K6 文献标识码:A 文章编号:100023096(2008)0820076206 石油作为一种天然矿物资源的出现,极大地推动了现代文明和社会发展,为丰富人类的生活做出了极大贡献。

然而,近几年,随着储量日益减少,资源逐渐枯竭和因石化油燃烧带来的环境污染问题,全世界正面临着能源短缺和生态环境受害的危机,因此,寻求一种绿色的可持续发展的新能源成为世界各国科学家普遍关注的科学问题和发展趋势。

生物柴油是清洁的可再生能源,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。

与石油柴油相比,生物柴油具有可再生、易生物降解、无毒、不污染环境等特点,可作为一重要新能源取代或者部分替代石油柴油[1~10]。

油脂原料的选择主要决定于原料成本以及其来源的广泛性。

据统计,生物柴油制备成本的75%是原料成本,因此采用廉价原料及提高转化率从而降低成本是生物柴油能否实用化的关键。

油料植物由于占用耕地面积、生长周期长、受气候影响等缺点,而不能成为生物柴油原料油脂供应的长久之策。

海洋微藻是海洋生态体系中有机物和能量的主要提供者,与其他原料相比,具有光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、生物产量高的特点[11~13],本身可以生化合成油脂,且油脂含量高,所以海洋微藻作为制备生物柴油燃料的新来源展现出广阔的应用前景,受到了世界各国的广泛重视,作者就目前国内外对海洋微藻制油的研究进展做一介绍。

新一代生物柴油原料_微藻

新一代生物柴油原料_微藻

新一代生物柴油原料——微藻 童 牧 周志刚(上海海洋大学农业部水产种质资源与利用重点开放实验室,上海 201306)摘 要:生物柴油是指来自生物体的油脂经转酯作用而形成的单烷基脂肪酸酯。

从目前的情况来看,以高等植 物、动物等油脂为原料生产的生物柴油根本无法满足人们的需求。

某些微藻因含油量高、易于培养、 单位面积产量大等优点,而被视为新一代的、甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料。

该文结合中国生物柴油的发展状况,剖析了利用微藻生产生物柴油的优势,并就其存在的劣势重点地 从优良藻种的筛选、产油培养条件与技术的改进、生物柴油提炼方法与过程系统化等方面,提出了应 对措施,并展望了其应用的前景。

关键词:微藻;生物柴油;中性脂;可再生能源;转酯作用 0 引言 石油是一个国家的经济和社会发展的命脉。

随着化石能源资源的枯竭,原油价格一路飙升,世界各国不得不考虑加快石油替代原料的研究与开发步伐,其中生物柴油被视为一种可再生的取代能源越来越受到重视[1]。

如今我国对石油的需求量已居世界第二,石油一旦出现危机必将会严重影响我国经济的发展与社会的稳定。

所以,中国工程院院长徐匡迪及众多的中国能源专家都认为“立足于本国原料大规模生产替代液体燃料——生物柴油(biodiesel),对增强中国石油安全具有重要的战略意义”[2]。

然而在生物柴油开发和利用的同时,世界各国都面临着生物质原料供应不足这样一个“瓶颈”问题,因此,寻找新一代的生物柴油原料已经迫在眉睫。

某些微藻(microalgae)因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点,被视为新一代的、甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料。

微藻也称单细胞藻类,是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小藻类。

相对于高等植物,它们能更有效地利用太阳能,将水和CO2等无机物质合成为有机物质[3]。

微藻能提供不同种类的生物燃料(biofuel),如甲烷、生物柴油、氢甚至生物乙醇等[4-6]。

利用微藻制取生物柴油的方法

利用微藻制取生物柴油的方法

利用微藻制取生物柴油的研究进展朱晗生物技术07Q2 20073004104摘要:随着人口增长的加速,自然资源日益短缺,而且面临着枯竭的危险。

传统能源枯竭的焦虑,引起了人们对可再生的生物资源浓厚的兴趣。

本文主要讨论了微藻,生物柴油以及利用微藻发酵制取生物柴油的研究进展。

关键词: 微藻; 生物柴油; 发酵0 前言生物柴油(Biodiesel)即脂肪酸甲酯, 是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料,是一种可生物降解、无毒的可再生能源。

生物柴油是生物质能的一种,作为一种清洁的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,同时灰分含量也很小,所以燃烧后SO2 、NO 和灰尘排放量比化石燃料要小得多,是可再生能源中理想的清洁燃料之一[1]。

但是由于较高的原材料成本,生物柴油的价格高于传统柴油,因此选取合适的、低成本的植物油脂资源来积极发展和生产生物柴油是发展的总趋势。

利用微藻制取生物柴油,不仅能够降低成本,另外,有些微藻会引起水华,赤潮等爆发,消耗水中大量的溶解氧,并会上升至水面而形成一层绿色的黏质物,使水体严重恶臭,水体中生物大量死亡,因此,如果利用此类微藻资源,还减轻环境负荷。

自1988 年以来,许多欧洲国家就已经开始将生物柴油作为传统柴油的替代品加以利用,并取得了较好的效果。

本文就利用微藻发酵生物柴油的制取进行综述,并讨论了存在的问题及其应用前景。

1 生物柴油生物柴油是典型“绿色能源”,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。

大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。

目前生物柴油的制取方法主要有以下几种:利用油脂原料合成生物柴油的方法;用动物油制取的生物柴油及制取方法;生物柴油和生物燃料油的添加剂;废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用;低成本无污染的生物质液化工艺及装置;低能耗生物质热裂解的工艺及装置;利用微藻快速热解制备生物柴油的方法;用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜,生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置;以植物油脚中提取石油制品的工艺方法;用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法,用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法;用生物质生产液体燃料的方法;用植物油下脚料生产燃油的工艺方法,由生物质水解残渣制备生物油的方法,植物油脚提取汽油柴油的生产方法;废油再生燃料油的装置和方法;脱除催化裂化柴油中胶质的方法;废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺,脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法;阻止柴油、汽油变色和胶凝的助剂;废润滑油的絮凝分离处理方法。

以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势

以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势

院系轻工学部任课教师胡瑛学科专业生物工程课程名称生物再生资源利用学生姓名刘陈飞班级 10生工2学号 1010511202提交日期 2013年12月以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势学院:轻工学部姓名:刘陈飞班级:10生工2班学号:1010511202摘要:能源短缺已经引起了各国的广泛关注, 各国科学家将目光投向生物燃料。

然而由于大量使用玉米、大豆等农产品生产生物乙醇等燃料, 导致生物燃料“与人争粮”和“与粮争地”现象严重。

文章综述了用于提取生物燃料的海洋微藻藻种的筛选、纯化、大规模培养及采收方法的优缺点以及生物燃料的提取工艺等方面的主要进展, 并对该产业的发展趋势进行了初步分析。

关键词: 生物燃料; 微藻; 提取; 筛选; 培养The research progress and development trend on extraction of biofuel from marine microalgaeAbstract : Energy shortages has caused wide spread concern in all countries. The scientists turn to biofuels. However, due to large scale use of corn, soybeans and other agricultural products for production of biofuels such as ethanol, and the situation that biofuels compete food with human and compet earth with crop s is serious1 This paper reviewed the advantages and disadvantages of methods for screening, purification, large2scale cultivation and harvesting. Biofuel extraction art as well as the industrial development trend were analyzed.Key words : biofuel ; microalgae; extraction; screening; culture随着经济建设的飞速发展, 能源短缺已成为世界各国极为关注的焦点。

人教部编版七年级初一生物上册 微藻与生物柴油课件 名师教学PPT课件

人教部编版七年级初一生物上册 微藻与生物柴油课件 名师教学PPT课件
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微藻的生物学特性
与其他生物相比,微藻具有如下特点: 1、单细胞结构,大多数是浮游藻类; 2、种类繁多、分布极其广泛。 3、适应能力强。在海洋、淡水湖泊等水域,或是潮湿的土 壤、树干等处,在有光及潮湿的任何地方都能生存; 4、生长快、周期短(几天); 5、细胞内合成大量油脂,含量可达细胞干重的30%~70%。 6、对水有净化作用。
好好学习 天天向上
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微藻能源的优势四:
生长迅速
大多微藻生长极其迅 速,一般能在24 h 内 使自身生物量加倍,藻 类生长周期很短,一般 2~5d 便可完成一个 世代,并且可终年生长。 因此,可以每天收获,为 生物柴油的生产提供 了连续的原料供应。
好好学习 天天向上
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三、微藻制备生物燃料过程简介
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微藻能源的优势
单位占地面积 的收获量大
适应力强 生长要求简单
后处理简单 生长迅速
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微藻能源的优势一
单位占地面积的 收获量大
原料
玉米油和棉籽油 豆油
菜籽油和红花籽油 花生油 富油藻类
产油量[kg/(hm2·年)]
微藻能源的优势
<224 449 约673 857 >56 00
微藻的含油量大概是大豆的10倍,是油菜子、花生的78倍。
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微藻能源的优势二
后处理简单
利用高等植物生产生物质燃 料时需要进行复杂的工序。
而藻类可直接生 成油脂。
通过高等植物制造出的燃料 为淀粉、油脂及纤维素等多 种物质。但是,除了油脂之外, 其他物质都不能直接形成燃 料,需要进行发酵等处理制成 乙醇,工序颇为复杂这一过程 不仅会使获得的能源有所减 少,而且还要投入设备成本。

海洋微藻与生物柴油

海洋微藻与生物柴油

AlgaeLink公司
全球真正商业 化的光生物反应 器装臵仅 AlgaeLink公司 一家,其他公司 实际上都还在小 试阶段。
3 、微藻的采收
正常生产中的藻浓度相对较低,约 为0.1~1.0 g/L,藻细胞很小, 很脆弱,易受到损伤破裂
特点
方法
化学絮凝法 离心法 气浮法
化学絮凝法
絮凝机理: • (1)胶体理论,把细胞直接当作胶体溶液中的胶粒来解 释絮凝过程。认为絮凝过程是由于细胞表面的极性基 团引起的表面吸附使表面吸附自由能降低的过程 。 • (2)高聚物架桥理论,发现细胞表面分泌出许多高聚物, 如蛋白质、多糖等,这些高聚物在细胞表面形成胞外 纤丝,认为细胞的絮凝是由于这些胞外纤丝相互架桥 交联而形成。 • (3)双电层理论,大多数生物细胞表面都带有一定的电 荷,絮凝过程是加入电解质后,相同电荷排斥以及细 胞表面水合程度不同而产生聚并;同时细胞表面的离 子键和氢键参与了细胞的絮凝过程
则研究如何从藻类植物中提取油脂。
以色列——用海藻研制生物燃料
• 以色列的研究人员试图研发出能够利用海藻制造油的技术, 然后利用这种油制成生物燃料。这一技术的基本思路是将 发电厂排出的气体收集起来,然后把它们导入一个有海藻 能生存的系统。肥料和烟囱中排放出的碳能帮助它们大量 繁殖。海藻体重的大约四分之一为植物油,然后再利用这 种植物油制造生物燃料。以色列本-古里安大学的穆 提· 赫什科维茨教授说“我们的燃料来自植物,因此更为 清洁,造成的污染更小。汽车排放的温室气体的确不会减 少,因为汽车仍将排放出二氧化碳。但我们用以制造这种 油的植物可以吸收二氧化碳 ”。
我们国家
我国微藻基础研究力量较强,拥有一大批淡水和 海水微藻种质资源,在微藻大规模养殖方面走在 世界前列, 山东省的海洋科技力量比较集中,以 青岛为中心汇集了一批堪称“国家队”水平的海 洋科研机构。

微藻制备生物柴油的研究

微藻制备生物柴油的研究

微藻制备生物柴油的研究一、小球藻简介小球藻(Chlorella)是小球藻属绿藻门,绿藻纲,绿球藻目,卵孢藻科,小球藻属,包括大约10 个种. 小球藻细胞组成中的蛋白质含量为7.3%~88%,碳水化合物为 5.7%~38%,脂类为4.5~86%。

小球藻细胞中脂类含量的增加主要是由于脂肪酸积累的结果。

在氮饥饿条件下,蛋白核小球藻在生长时可形成高达86%的脂类,而在正常的小球藻细胞中,脂类含量为25%。

在正常和氮饥饿条件下生长的小球藻在脂肪酸组成上没有明显的差异。

此外,小球藻的异养培养技术,特别是高细胞浓度培养技术的研究得到了较深入的发展,这对制备生物柴油需要高生物量的微藻来说,也是具有重要价值的。

小球藻中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A 羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。

选择合适的分子载体,使ACC 基因在细菌、酵母和植物中充分表达,还进一步将修饰的ACC 基因引入小球藻中以获得更高效表达。

二、脂肪酶的提取、制备及油脂制备生物柴油2.1小球藻培养小球藻置于26℃(±1)光照培养箱通气培养, 光照强度3500lux~4500lux。

培养基成分:Glucose 10g/L,KNO32.0g/L,KH2PO41.25g/L,MgSO41.25g/L,FeSO420mg/L,初始pH8。

自养小球藻培养在标准培养基中,通过光合作用进行自养生长,从而获得绿色的自养小球藻。

通过改变标准培养基中的营养成分,即将甘氨酸成分降至0.1g/L,另加入10g/L葡萄糖,原来绿色的小球藻细胞便通过吸收葡萄糖进行异养生长,从而获得黄色的异养小球藻。

待异养藻细胞生长到对数期后期时,离心收集藻细胞。

2.2粗酶的提取和精制用匀浆法浆细胞破碎,获得最大蛋白含量及最高总酶活的粗酶液,对细胞破碎得到的粗酶液进行硫酸铵沉淀,当硫酸铵浓度为43%时,除去杂蛋白,再将硫酸铵浓度提高到85%沉淀酶液,将沉淀溶于蒸馏水,采用透析或葡聚糖凝胶G—25脱盐。

利用微藻生产生物柴油的研究进展

利用微藻生产生物柴油的研究进展

藻的种类和特性, 微藻生物燃料开发的主要领域, 国 内外研发现状及需要解决的问题等内容, 希望对我 国利用微藻开发新能源的研究工作有所裨益。 1 利用微藻开发生物质能源的优势
就全球来说, 藻类是一种数量巨大的可再生资 源。地球上 的生物每 年通过光 合作用可 固定 8 1010 t碳, 生产 14. 6 1010 t生物质, 其中一半以上可 归功于藻类的光合作用。
总体分析认为, 发展微藻能源符合我国提出的 不与人争粮, 不与粮争地和淡水, 不与农业发展争 夺农业自 然资源, 不 能对生 态环 境造 成压力 与影 响 的生物质能源开发政策。 2 利用微藻生产生物柴油的研究现状
目前, 利用微藻开发可再生能源的领域主要包 括: 利用微藻制备生物柴油, 微藻产烃, 微藻光解水 制氢, 热化学法制备微藻燃油和厌氧发酵微藻制取 甲烷等。利用微藻所产生的油脂通过酯化反应后可 转变为生物柴油 ( 脂肪酸甲 /乙酯等 ), 提取油脂后 的藻渣可以综合利用, 生产动物饲料、有机肥料和甲 烷 [ 4] 。 2. 1 产油微藻的种类
机的一把金钥匙。在最近两年, 不管是国内外有关 利用微藻生产生物燃料的基础研究, 还是应用开发 报道都呈现大幅增长的态势 [ 2] 。
本文结合国内外在微藻生物燃料研发方面的新
近报道, 综述微藻开发生物燃料的显著优势, 能源微
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CH INA O ILS AN D FAT S
2010 V o l 35 N o 8
( 1 State K ey Laboratory o f Oxo Synthesis and Selective Ox idat ion, L anzhou Institute of Chem ica l P hysics, Ch inese Academ y of Sc iences, L anzhou 730000, China; 2 Graduate Un iversity of Chinese A cadem y of Sciences, Be ijing 100049, Ch ina; 3 Co llege o f L ife Sciences, Northw est Norm a l University, L anzhou 730070, Ch ina)

利用微藻生产生物柴油

利用微藻生产生物柴油
利用微藻生产生物柴油
讲解人:张亚文
• 微藻是最古老癿单细胞植物类生物,能利用太阳光能和二 氧化碳,迚行光合作用幵转化为生物质癿从这种生物质中 即能获得有用成分,也能得到生物柴油。微藻生物柴油技 术包括富油微藻癿筛选和培育、优良高油藻种癿获得;然 后是富油微藻癿培养、生成微藻生物质;再经过采收、加 工转化为微藻生物柴油。
• 目前,人类所用癿能源主要是石油、天然气和煤炭等化石燃料。化石 燃料是进古时期动植物遗体沉积在地层中、经过亿万年演变而来癿, 是丌可再生能源,其储量有陉。全球已探明石油储量约为1.5×1012t, 按现消费水平到2040年将枯竭;天然气储量约为1.2×1012t,仅能维 持到2060年;煤炭储量约为9 827.14亿t,也仅可用200年。据《俄 罗斯官斱网站消息)2012年1月22日报道:2012年,中国共迚口石油 1.99亿万t,其国内石油开采量为1.89亿万t,这样计算,中国 51.3%癿石油需求依赖亍迚口,超过了50%癿国际警戒线。据与家 研究分析,中国石油依赖迚口癿量还将继续增长,到2020年石油迚口 依存度将达到65%一75%!石油对外依存度(净迚口量占消费量比重)丌 断加大,将对我国能源安全构成了威胁。能源短缺已成为制约我国经 济发展癿“瓶颈”,积极开展绿色能源计划已迫在眉睫,发展替代能 源是保障我国能源安全癿重大戓略丼措。近年来,生物柴油作为化石 能源癿替代燃料,已成为国际上发展最快、应用最广癿环保可再生能 源。
• 五、微藻生物产量不产油率高。藻类繁殖快,培养周期短,一般陆地 能源植物1年只能收获1—2季.而微藻几天就可收获1代,而丏丌因收 获而破坏生态系统,可获得大量生物量。藻类不非藻类原料癿产油估 计量对比如下(表1)。
油微藻癿筛选及工程微藻癿构建
• 富油微藻癿筛选 • 早在20丐纪70年代,全球第1次暴发石油危机癿时候,美 国卡特政府就实斲了一项名为“水生生物物种计划——藻 类生物柴油”(简称ASP)癿研究项目,该项目从海洋和湖 泊中分离出3 000余株微藻,幵从中筛选出300多株生长速 度快、脂质含量较高癿微藻,经过驯化,其中一些藻类癿 光合生产率已经达到50 g/(m2· d),含油率甚至达到80%。 一般来说,体内癿油脂超过干重20%癿微藻称为富油微藻, 到目前为止。藻类与家已经测定了几百种富油微藻,它们 隶属亍釐藻纲、红藻纲、绿藻纲、褐藻纲、蓝藻纲、黄藻 纲、硅藻纲、隐藻纲和甲藻纲,品种丌同癿富油微藻油脂 含量丌同(表2)。甚至同一品种丌同品系之间差异也很大。 目前,作生物柴油原料癿微藻有绿藻、硅藻和部分蓝藻如 葡萄藻、杜氏盐藻、小球藻、菱形藻、栅藻.雨生红球藻 等。
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0.237 0.108 0.164 0.084 0.342
7 0.435 0.089
— — — 0.371 — — — — 0.200 — 0.385
终藻密度(x103个·ml- 藻密度/OD比
2.5 总脂测定
• 采用氯仿-甲醇(CHCL3-CH3OH)提取法。 将冻干的滤膜剪成小片,分几次加入氯仿甲醇(1:2)混合液振荡提取脂肪直至滤膜上藻 体颜色变白,在所得氯仿-甲醇抽提液中 加入蒸馏水使溶液最终比例为氯仿-甲醇 -水(8:4:3)[10]。溶液分层后,取氯仿层 即下层液体,倒入已知重量的旋转瓶中, 用旋转蒸发器旋转蒸干,测出旋转瓶中剩 余物质重量即为总脂重量。
1)

1536.4
3529250
78.1
881199
128.8
1008877
995.3
3765446
305.1
2614860
650.0
1752022
9.5
159000
297.0
1400943
224.3 319.3 1308.8 215.0 1479.0
947886 2956787 6533111 2549407 3838235
海洋微藻作为生物柴油生产 的新型资源研究
生物三组:欧安平、陶光吉、吴学民、潘剑洪 指导老师:黄勤妮
1、绪论
• 生物柴油是一种发展潜力巨大的可再生能源,海 洋微藻作为其原料生物具有资源丰富和产油量高 等明显优势。本项目分离筛选到了13种海洋硅藻, 对这些硅藻和另2种微藻的生长、总脂含量及脂肪 酸进行了测定分析,发现硅藻的脂含量(占干重 %)普遍较高,最高为三角褐指藻(36.2%).以高 产生物油为目标,最终筛选获得了生长快、总脂 与饱和脂肪酸含量高、资源易得的4种赤潮硅藻 (三角褐指藻、假微型海链藻、旋链角毛藻、热 带骨条藻),它们是生物柴油生产的理想生物。 三角褐指藻的热解产油试验得到了34.2%(占干重 比例)的产油率,证实了利用海洋微藻生产生物 油燃料的可行性及把赤潮硅藻化废为宝的优势, 有明显的经济和社会价值与应用前景。
2.7 热解产油实验
• 把藻类接种于多个10升的三角瓶中扩大培养, 同2.3 的方法和条件进行培养与样品收集、 处理。取获得的藻粉在流化床反应器上进 行快速热解,温度450℃,收集获得的热解 液化产物和固体焦炭,分别称重,并计算 产油率。
3、实验结果3.1 藻种分离筛选
3.2 不同藻类的生长
中文学名 三角褐指藻 细弱海链藻 威氏海链藻 假微型海链藻
2.4 藻类生长测定
• 从藻类扩大培养的第一天起至收集过滤藻 液,每天或隔天取一部分藻液用紫外分光 光度计测其OD值,以判断藻类的生长状况, 并取实验结束时的藻液用鲁哥氏液固定, 细胞计数时取0.1ml于浮游植物计数框在显 微镜下进行,并计算藻细胞密度与OD值的 比率,以确定生长期间藻细胞密度的变化。
生长相对较快的藻种为三角褐指藻、自养小球藻、牟氏角毛藻、假微型海链藻和 新月菱形藻。
3.3 不同微藻细胞内的总脂含量和产量
总脂含量
总脂产量
50
250
40
200
总脂含量/(%干重) 总脂产量/mg·L-1
30
150
20
100
10
50
0
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
圆海链藻 牟氏角毛藻 旋链角毛藻 扭曲小环藻 新月菱形藻 尖细拟菱形藻 多枝舟形藻 血色紫球藻 自养小球藻
1 0.024 0.003
— — — 0.017 — — — — 0.005 — 0.027
不同藻种生长期间的OD值及其藻密度/OD比值
天数
2
3
4
5
6
0.055
0.1120.2880.3源自70.407藻株序号
总脂含量最高的藻株有三角褐指藻、血色紫球藻、尖细拟菱形藻,它们的总脂含量在
30%以上;其次为假微型海链藻,扭曲小环藻,热带骨条藻和旋链角毛藻,总脂含量 在20~30%之间,再其次为细弱海链藻,牟氏角毛藻,威氏海链藻,新月菱形藻,总 脂含量在10~20%之间;含量最低的为自养小球藻,多枝舟形藻和圆海链藻,均在 10%以下。
• 1.采样地点:主要采样地点包括厦门港、东 山鲍鱼养殖区、舟山群岛水域、香港水域, 除厦门港为自己取样外,其余样品均委托 厦门大学生命学院硅藻实验室协助采集。
• 2.采集方法:样品采集包括采水和拖网两种。 • 3.分离方法:采用微细吸管分离法进行藻株
分离。
2.3 藻类培养与样品处理
• 实验前,在500ml锥形瓶(每个藻种取三个重 复样)中进行藻种的扩大培养,在光照5000 lx,12 h:12 h下,用f/2培养液,20℃培养, 在微藻指数生长期末期时进行收获。用 Whatman玻璃纤维滤膜过滤收集藻泥,冷冻 干燥,称重,于4℃中保存待用。
0.018
0.020
0.034
0.058
0.063
0.035

0.101

0.128
0.013

0.201

0.264
0.025

0.094

0.117
0.016
0.030
0.082
0.162
0.343
0.009

0.037

0.060
0.079

0.187

0.212
0.054 0.008 0.013 0.009 0.043
2.1主要仪器与试剂
• 光照培养箱(宁波赛福PXX-280B),旋转蒸发 器(R206),超声波细胞破碎仪(JY92-II),显微 镜(Olympus BH-2),紫外分光光度计 (UNICAM UV300),气相色谱仪 (VARIAN CP3800)
• 氯仿、甲醇均用分析纯。
2.2样品采集与藻种分离筛选
2.6 脂肪酸测定
• 脂肪酸的提取参考Lepage(1984)的方法略加修改[11]。将 冻存的200mg带膜藻粉放入带盖的螺口试管①中,加入4ml CHCL3-CH3OH混合液(V/V=2:1),充N2一分钟后密 闭封口;用超声波细胞破碎仪萃取30分钟(温度低于40℃, 萃取时间分两次进行,间隔时间萃取液置于-20℃);往 带螺旋帽的水解管②加入0.3ml的内标溶液(0.2mg/ml), 用N2吹干后,倒入螺口试管①萃取液,摇匀反应,接着用 N2浓缩吹干后,加入2mol/L HCL-CH3OH溶液,充N2后 密闭于100℃水浴中反应40分钟;冷却后用2ml正己烷分两 次提取,合并提取液(正己烷层)于具塞离心管中,用N2 吹至100µl左右,在气相色谱仪上进行脂肪酸测定。
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