海洋微藻作为生物柴油生产的新型资源研究-文档资料

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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

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。

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。

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　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]。

国标-》应用工程微藻制备生物柴油的新途径

应用工程微藻制备生物柴油的新途径‟宋东辉1，侯李君1，施定基1工‟(1天津科技大学海洋科学与工程学院，天津，300457；2中国科学院植物研究所，北京，100093)摘要：生物柴油作为化石能源的替代燃料已在国际上得到广泛应用。

至今生物柴油的原料主要来自油料植物，但与农作物争地的情况以及较高的原料成本限制了生物柴油的进一步推广。

微藻作为高光合生物有其特殊的原料成本优势，微藻的脂类含量最高可达细胞干重的80％。

利用生物技术改良微藻，获得的高油脂基因工程微藻经规模养殖，可大大降低生物柴油原料成本。

本文介绍了国内外生物柴油的应用现状，阐述了微藻作为生物柴油原料的优势，对基因工程技术调控微藻脂类代谢途径的研究进展，以及在构建工程微藻中面临的问题和应采取的对策进行了综述和展望。

关键词：基因工程；微藻；生物柴油随着全球经济一体化的不断发展，石油作为战略资源已成为世界各国能源经济的最主要内容。

我国目前是世界上第二大能源生产和消费国，石油供给不足已经成为影响我国经济和社会发展的主要矛盾之一。

发展替代能源是保障能源安全的重大战略举措。

近年来生物柴油作为化石能源的替代燃料，已成为国际上发展最快、应用最广的环保可再生能源。

本文结合国内外生物柴油的研究进展，综述微藻基因工程制备生物柴油的可行性和发展趋势，以及我国在利用微藻基因工程解决生物柴油原料成本问题上的可能对策。

1国内外生物柴油原料的研发进展1．1世界各国制备生物柴油的原料选择生物柴油不含石蜡，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Ⅲ。

由于生物柴油具有其他生物质燃料不可比拟的优良特性，世界各国纷纷开展生物柴油原料的研发和产业化工作，以替代储量日益减少且严重污染环境的化石燃料。

按照当前技术，利用动植物油脂等原料生产生物柴油，其原料成本占总生产成本的50．85％”】，所以原料成本是决定生物柴油价格的最主要因素。

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。

以微藻为原料的第三代生物燃料的研究概况

以微藻为原料的第三代生物燃料的研究概况摘要温室效应与石化能源紧缺已成为全球问题，生物燃料作为一种可再生且环境友好的替代能源受到人们的普遍关注。

不少微藻油含量高，环境适应性强，净碳值几乎为零，是第三代的生物燃料最重要的原料之一。

本文综述了目前海藻在生产生物燃料过程中的优势、培养方法、技术概况等，提出了目前存在的问题及未来的发展期望。

关键词：微藻;生物燃料;培养方法;转化技术AbstractBiofuel is payed more and more attention as a kind of renewable and environmentally friendly alternate energy source as global warming and fossil energy shortage are becoming global problems. Many microalgaes have higher oil content, better enironmental adaptation and net carbon value is almost to zero. It's the most important raw material of the third generation biofuel. In this article, the advantages of the process of microalgaes' producing biofuel at present, the training method and the outline of technology is reviewed in this article. The problems exists now and the future prospect are proposed as well.Key Words:Microalgae;Biofuel;Training;Method;Transforming Technology1 前言20世纪90年代以来，以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能得以发展。

利用海藻发展生物燃油

利用海藻发展生物燃油浅析摘要：本文介绍了国内外利用海藻发展生物燃油相关技术的研究进展情况，分析了实现产业化发展的关键问题，提出了我国在这一领域的战略思考和重点研究方向。

关键词：海藻；生物燃油；能源；减排；１引言随着全球经济的发展，能源将日趋紧张。

传统能源的迅速减少以及严重的污染问题，已经严重危害到全球的经济和环境。

我们必须减少对化石资源的依赖，加大可再生能源的开发和利用。

目前，生物质能生产主要以农作物为原料，对粮食、耕地、水等资源需求巨大，因为资源供给的限制，难以满足市场需求。

海洋生物质能的开发为解决这一问题提供了出路。

２利用海藻发展生物燃料研究的背景和现状生物质能是以生物质为载体，将太阳能以化学能形式贮存其中，能源主要依靠植物的光合作用产生。

生物能可以转化为固态、液态和气态燃料形式，替代传统的化石燃料，具有环保和可再生双重属性。

工程海藻的研究和开发，为生物质能产业提供充足和廉价的原料供给成为可能。

美国从1976年起就启动了微藻能源研究。

目前，美国的科学家已经培育出富油的工程小环藻，这种藻类比自然状态下微藻的脂质含量提高3至12倍。

2006年11月，美国亚利桑那州建立了可与1040兆瓦电厂烟道气相连接的商业化系统，成功地利用烟道气的二氧化碳，大规模光合成培养微藻，并将微藻转化为生物“原油”。

2007年，美国启动“微型曼哈顿计划”，计划实现微藻制备生物柴油的工业化。

美国能源局计划在各项技术全面进展的前提下，将微藻产油的成本于2015年降至2至3美元/加仑。

2007年，日本启动了大型海藻的能源计划项目，利用马尾藻生产汽车用乙醇。

预计到2020年，栽培面积将达１万平方公里，每年可收获６５００吨干藻，可以生产约２００万升燃料乙醇，相当于现有日本汽车油耗量的三分之一。

今年，我国微藻能源方向首个国家重点基础研究发展计划（“973计划”）项目“微藻能源规模化制备的科学基础”，已经正式启动。

该项目将以推动微藻能源规模化制备中核心技术的重大突破为目标，提高微藻能源规模化制备系统中各单元的效率为主线，研究从藻种选育到微藻能源规模化制备系统构建过程中亟待解决的生物学及工程学方面的关键科学问题。

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

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。

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。

利用微藻制取生物燃料的研究进展

J uly 2009 ·12 ·
技术进展
现代化工 Modern Chemical Industry
第 29 卷第 7 期 2009 年 7 月
利用微藻制取生物燃料的研究进展
唐 ,芮蕾 ,张颖 ,郭庆祥 (中国科学技术大学化学系 ,安徽合肥 230026)
摘要 :综述了近年来国内外利用微藻制取生物燃料的最新进展 ,对利用微藻制取生物柴油、热裂解油、生物氢气以及从微藻
目前 ,制备生物柴油的主要方法是通过提取高等动植物以及工程微藻等水生植物的油脂 ,再通过酯交换反应制取生物柴油[7] 。微藻油脂在很多方面与高等动植物油脂相当 ,都是高级脂肪酸甘油酯。微藻作为生产生物柴油的载体与动植物载体相比具有显著的优势 ,其优越性见表 1 。从表 1 中可以看出 ,在满足美国交通燃油 50 %的条件下 ,微藻作为生产生物柴油的载体占地面积少、产油率高。与其他动植物相比 ,微藻生长速度快 ,生长周期短 ,含油量较高。
中提取高附加值的化学品的方法和技术进行总结与概括 ,并将微藻与其他能源作物制取的生物燃料作比较 ,指出微藻是一种具
有广阔应用前景的可再生能源。另外提出应从生物、化学和工程 3 个方面同时入手 ,以解决当前利用微藻制取生物能源所存在
的问题。
关键词 :微藻 ;生物柴油 ;生物油 ;生物氢气
中图分类号 :S215
Key words : microalgae ; biodiesel ; bio2oil ; bio2hydrogen
由于生物质能是一种可再生清洁能源 ,产量大 , 对环境友好 ,因此具有较大的发展前景 ,并有望替代化石燃料能源 ,从而引起了广泛兴趣并且受到各国普遍重视[1 - 3] 。目前可以用来生产生物质洁净能源的原料主要包括粮食作物、油料植物 (豆油、花生油、菜籽油等) 、木质纤维素和微藻等。其中微藻作为生物能源同其他生物质 (木质纤维素和油料植物) 相比具有显著的优势[4] :生长速度快、占地面积小[5] ;培养时所需的水量较少 ;可以耐受高浓度 CO2 的环境 ; 燃烧时释放的氮硫氧化物很少。本文着重介绍了微藻作为生物燃料几方面用途 :制备生物柴油、生物裂解油、生物氢气和提取化学品 ,并对由微藻和其他原料制取的生物燃料进行了比较 ,探讨了利用微藻制备生物燃料的优点和存在的问题。

利用微藻生产生物柴油

可大量积累油脂，油量高达８％。通过萃取、含０热裂解等方法，从这些微藻中将油提取出来，再通过转酯化后可转变为脂
肪酸甲酯，生物柴油。即
展，０６，４：６５４２０１）５０— ６．４（
（接第５９页）上５
基金项目：江苏省“ 六大人才高峰” 目（项编号：６０８。０Ｃ０）作者简介：陆德祥（９５）男，苏如皋人，１６一，江实验师，主要从事微藻
藻种的保种及开发研究。Ｅ—ｍｉｌｘ５８１３ｃｒ。ａｌｄ６１＠６．ｏ：ｎ
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。关键词：藻；源；生物柴油；阳光能；富油微藻微能太中图分类号：Ｓ１．２６２文献标志码：Ａ文章编号：０２—１０（００００６１０３２２１）６— ５３—０３成了威胁。能源短缺已成为制约我国经济发展的 “ 颈 ” 积瓶，极开展绿色能源计划已迫在眉睫，展替代能源是保障我国能发源安全的重大战略举措。近年来，物柴油作为化石能源的替生
４结语
［］以兵，发展［］中外建２马刘Ｊ筑，０８１：３—２．２０（０）２４
我国已进入老龄化社会，未来的几十年中，口老龄化在人的现象还会继续加剧。在居家养老和老龄化大背景下，。居住区室外环境对老年人来讲几乎与住房同等重要，了提为高老年人的生活质量，老年人 “ 有所乐 ” 营建高质量的使老，

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
52
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)

微藻生物燃油制备技术的研究进展

微藻生物燃油制备技术的研究进展摘要：综述了微藻生物燃油制备技术的研究进展，包括微藻快速热解液化技术、直接液化技术以及超临界液化、溶剂催化液化、微波热解液化和共液化等新型液化技术。

介绍了现有技术的特点和优势，指出了今后研究的主要方向。

关键词：微藻生物燃油快速热解直接液化新型液化技术生物质能源作为一种清洁的低碳燃料，其含硫和含氮量均较低，同时灰分含量也较小，所以燃烧后SO2、NO和灰尘排放量比化石燃料小得多，是可再生能源中理想的清洁燃料[1-3]。

微藻生物质与能源植物相比，具有光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短和生物质产量高的优势。

目前，微藻培养和收获方面，国内外学者已进行大量研究，包括微藻的藻种筛选、基因工程构建高产油藻株，优化培养法提高油脂含量，以及微藻细胞的采收技术等方面。

相对于微藻培养与收获方面的研究，如何将微藻转化为性能良好的燃料油也是微藻能源化应用中的重要课题。

本文对微藻生物燃油制备技术的研究进展进行综述。

一、快速热解液化技术生物质热解和液化是常用的生物质油制备方法。

从对生物质的加热速率和完成反应时间来看，生物质热解工艺基本可以分为慢速热解和快速热解两种类型。

在快速热解中，当完成反应时间极短（HCOOH>KOH>Na2CO3，而在反应体系添加一定的有机物质的基础上，使用碳酸钠作为催化剂可获得最高油产率为27.3%（小球藻）和20.0%（螺旋藻）。

生物油产率：Na2CO3>CH3COOH>KOH>HCOOH，对制备的生物油进行分析表明，所得生物油典型组成为碳70～75%，氧10～16%，氮4～6%，高位热值为33.4～39.9MJ/kg。

生物油含有芳香族碳氢化合物，含氮杂环化合物以及长链脂肪酸和醇等，仅有40%左右的成分沸点低于250℃。

Zhou等[26]以浒苔为原料进行了水热液化制备生物油研究。

结果表明，在反应温度300℃，反应时间30min，加入5% （质量分数）Na2CO3条件下，可获得最高生物油产量为23.0%（质量分数）。

由海藻生产乙醇和生物柴油燃料成新宠

国内外动态由海藻生产乙醇和生物柴油燃料成新宠追求生物原料多样化以满足世界燃料和化学品的大量需求是持续发展的重要课题。

对美国而言,如果将美国所有的大豆都以100%植物油形式生产生物柴油,也只能满足现柴油需求量约16%。

即使美国全部的大豆等油料作物用于生产生物柴油,也只能生产37亿升/a,而美国现使用柴油达2270亿升/a。

要发展生物质生产柴油,必须另辟蹊径。

因为海藻含油量高于谷物,并且需用较少的占地就可较大量的生产。

为此,从海藻生产乙醇和生物柴油燃料的途径正在脱颖而出。

美国能源部实验室和加利福尼亚州LiveFuels公司正在开展合作项目,从海藻中提炼原油。

该公司表示,海藻有望成为一个很有潜力的燃料新来源,他们已经资助美国圣地亚国家实验室的数十项工程,目标是到2010年可得到经济可行的生物柴油。

圣地亚国家实验室研究人员在5年前就已开展相关研究,目前已积累了丰富经验。

据介绍,海藻油与大豆油类似,可以用来生产生物燃料。

然而海藻可以在不适合种植庄稼的土地上种植,甚至可以生长在咸水里。

圣地亚国家实验室表示,通过对一种特种海藻的研究表明,仅需美国土地的013%就可生产出满足美国全部运输用燃料。

为了将生物质原油的成本控制在60美元/桶之内,海藻必须生长肥硕而富含油质。

商用海藻如螺旋藻富含蛋白质和淀粉,但油脂不足。

少数富含油质的海藻种类如雨生红球藻有希望用于商业化生产,但在美国,其油脂价格为1200美元/磅左右,过于昂贵而无法用作汽车燃料。

富油海藻似乎与生物质原油原料毫不相干,但人类目前使用的石油正是源自史前的生物质(包括海藻)。

在高热高压条件下,自然界生物质的分解过程持续数百万年之久。

今天使用的很多石油都起至2亿多年前的石炭纪。

LiveFuels公司称目前面临的挑战是在短期内扩大种植海藻面积并将其转变为廉价的生物质原油。

用2000～4000万英亩的贫瘠土地种植海藻,其转化的油便相当全美国进口的石油量。

而其余415亿英亩肥沃的土地仍足够生产美国所需的粮食。