利用微藻生产生物柴油的研究进展

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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。

3利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展

利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展前言随着现代工业的飞速发展，大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。

生物质能储量丰富，并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源，现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。

而在众多的生物质中，微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点，是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。

利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义，商业化前景良好[6，7]。

2007年， Williams[8]综合近年来的研究成果，指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响，将会成为未来生物燃料开发的趋势。

Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一，微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。

微藻热化学液化制备生物油技术将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期，当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分，分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。

该技术起步早，生产工艺相对成熟，所得油品质量好，使用性能与矿物石油基本相当，是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。

但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化，对原料脂类含量有较高要求，所得产物性能受脂类组成的影响很大，并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点，难以实现大规模工业化应用。

近年来，人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。

生物油是便于运输、存储的绿色燃料，经过精制可转化为替代石油的常规燃料。

生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。

热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高，是实现藻细胞所有组分能源化，获得高产率绿色液体燃料的有效方法，对其进行深入研究，对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。

利用微藻制备生物燃料现状及应用前景

利用微藻制备生物燃料现状及应用前景发布：icasolar1 来源：《润滑油与燃料》2009年第5/6期浏览次数：4作为化石燃料的替代，生物燃料的发展已在国际上得到广泛的重视。

在生物燃料的众多原料中，藻类由于具有分布广、油脂含量高、生长周期短等特点，而被科研人员认为是最有希望和前途的可再生能源之一。

藻类中用于制备生作为化石燃料的替代，生物燃料的发展已在国际上得到广泛的重视。

在生物燃料的众多原料中，藻类由于具有分布广、油脂含量高、生长周期短等特点，而被科研人员认为是最有希望和前途的可再生能源之一。

藻类中用于制备生物燃料的是微藻。

微藻种类繁多，分布极其广泛川，生长条件要求很低。

利用微藻制备生物燃料已成为热点。

1 国内外利用微藻制备生物燃料研究历程和最新进展1.1研究历程回顾国外微藻的研究起步较早，早在上世纪50年代，美国麻省理工学院就在校园内建筑物的屋顶开始进行养殖藻类生产生物燃料的试验，并在研究报告中第一次提到了藻类生物燃料。

1978年，美国能源部可再生能源国家实验室开展了养殖微藻生产生物燃料项目研究(Aquatic Spices Program，简称ASP项目)，从微藻筛选、微藻生化机理分析、工程微藻制备到中试研究。

该项目持续到1996年，在实验室研究的基础上，研究人员在美国加利福尼亚州、夏威夷州、新墨西哥州等地进行了中试放大。

中试装置运行了1年，可获得高达0.05kg(m2/d)的工程微藻，微藻的含油量达到40%一60%。

1978一1996年期间累计投人科研经费2505万美元。

该研究室也是迄今对微藻研究最全面和权威的机构。

由于油价上涨，2007年底美国能源部又将这个中断了11年之久的项目重新启动川。

更直接将微藻用于生产生物柴油的是美国人吉姆·塞尔斯，他为此还专门建立了一个生物柴油公司。

他用透明的大塑料袋种植海藻，这既可以让充足的光线进人，又能防止其它种类的海藻人侵。

他称自己的发明是全规模海藻“反应堆”。

微藻制备生物柴油的技术进展

微藻制备生物柴油的技术进展郭丹;银建中【摘要】生物柴油是一种新型的可再生能源,是石化柴油的替代品.微藻种类多、光合作用效率高、生长速度快、生物产量大、含油量高,已成为发展生物柴油产业的最有潜力的原料之一.综述了微藻制备生物柴油的优点及研究进展.针对目前微藻生物柴油存在的瓶颈问题和实际需求,指出未来研究和发展的主要方向.【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2014(035)004【总页数】6页(P4-9)【关键词】微藻;生物柴油;可再生能源;石化柴油【作者】郭丹;银建中【作者单位】大连理工大学化工机械学院;大连理工大学化工机械学院【正文语种】中文【中图分类】TK6进入21世纪，人们对能源消耗和环境保护的观念越来越深入，可持续发展战略和能源再生战略也在全球得到确定并得以实施。

生物柴油作为一种可再生、无污染的清洁能源，凭借其突出的性能，引起了世界范围内的高度关注，其中发达国家，尤其是资源贫瘠国家更是进行了大量且深入的研究。

生物柴油的主要成分为脂肪酸烷基单酯，一般是由植物油或者动物油脂经过和甲醇进行酯交换反应制得，且分子量与石化柴油相当，燃烧性能也与石化柴油类似，故成为有力的替代能源。

生物柴油的研究自20世纪以来，经过100多年的发展，在生产的工艺上和技术上也日趋成熟。

全球生物柴油的产量增长迅速，从 2004年的2.196×109L到2007年的9.841×109L，再到 2012年总产量为22.5×109L，年增长量为2.532×109L[1]。

与此同时，世界上许多国家都已制定了生物柴油的发展规划，并且出台了相应的政策和法规，以推动生物柴油的推广和使用。

作为欧盟乃至全球最大的生物柴油生产国，德国政府对生物柴油的生产和应用给予了极大的鼓励，并在价格上给予了一定的补贴。

目前在德国，生物柴油已经替代普通柴油作为公交车、出租车等运输行业使用的燃料。

美国是世界能源消耗大国，为了缓解能源危机，对生物柴油的研究和发展也是不遗余力的。

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。

微藻

微藻制备生物柴油的研究一、微藻概述藻类，尤其是海洋单细胞藻类，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。

随着科技水平的不断提高，人口的不可逆性增长、人类生活水平的不可逆性提高、陆地资源和可耕种面积的不可逆性减少，全球性食品资源短缺压力日益增加。

开发和利用海洋微藻是最长远的解决人类食品资源和能源的重要途径。

因为藻类不仅富含蛋白质、脂肪和碳水化合物这三大类人类所必需的要素，而且还含有可燃性油类、各种氨基酸、多种维生素、抗生素、高不饱和脂肪酸以及其他多种生物活性物质，是人类向海洋索取食品、药品、燃料、生化试剂、精细化工产品以及其他重要材料的一把金钥匙。

微藻是一类单细胞生物，与陆地微生物相比，微藻具有如下特点：(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。

1、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%。

水生能源植物微藻的开发利用研究进展

微藻生物柴油可再生能源
制备生物柴油的研究方向。
关键词
随着全球经济的增长，化石能源短缺危机已初露端倪，对可再生能源的关注已经成为热点。植物能源作为一种来源广泛的可再生能源，将是人类未来解决
能源问题的理想选择。在众多植物能源中，藻生物微
碱地或废弃的沼泽、鱼塘、池等都可以用来进行大规盐模培养。另外，利用封闭式光生物反应器培养微藻可生产相同量的生物质，而其耗水量仅为农作物的１％。
１２光合作用效率和产油率高．藻类是光合自养生物，直接将太阳能转化为化学能，能量只需一次转化，
生物柴油（简称ＡＰ ” Ｓ）的研究项目，项目从海洋和该
Ｉ１不与传统农业争地、．争水
微藻适应能力强，不
管是海水或淡水、内或室外，室还是一些荒芜的滩涂盐
湖泊中分离出３０００余株微藻，从中筛选出３０多株并０
如杜氏藻富含类胡萝ｂ，生红球藻则可用于虾青素雨素的生产等等。如果微藻生物柴油生产过程中可以与
者和研究者的关注。利用微藻不仅可以生产氢气和生
物柴油等能源，且还可以吸收大气中的二氧化碳，而有利于环境保护，有广阔的发展前景。具１利用微藻生产生物柴油的优势
量接近７％的微藻品种，山东省滨州市无棣县实施０在的裂壶藻（油脂含量５％，０二十二碳六烯酸含量４％）０

微藻生物柴油酯交换技术的研究进展

环境保护和可持续性发展日益高涨的热情使得以具有可再生、可生物降解和无毒等特点的生物柴
油替代石化柴油受到了越来越多的关注～１。近些年来，微藻以其生长速率快、油脂含量高（５０％～７０％）、油脂经过转酯反应能被转化成生物柴油等
ＣＵ５ｂｒａｕｎｉｉ。微藻油提取可以采用机械式提取、有
经过静置分层等操作，反应产物中的甘油和其他
固体颗粒就能被分离出来，得到生物柴油” 。生
游离脂肪
特点，被越来越多的人认为是作为生物柴油生产原料的最佳选择。微藻生物柴油一般含有３９４１ＭＪ／ｋｇ的热值，近似于石化柴油的４６ＭＪ／ｋｇ。研究表明，要满足美国５０％的能源需求，采用微藻油
分子的甘油和二三分子的甲酯，另外加入过量甲
醇促进形成生物柴油＇，其甲酯转化效率能达到
９８％Ｉ。催化剂可采用酸（例如硫酸）、碱（如氢氧化钠、氢氧化钾）、超临界流体以及酶（例如脂肪
ｈａｓｒｅｉｎｈａｒｄｔｉｉ，Ｄｕｎａｌｉｅｌｌａｓａｌｉｎａ和各种Ｂｏｔｒｙｏｃｏｃ —
升，但同时也需要更高的生产成本。由于加入了
不溶于油的甲醇，得到的反应产物会分成两层。

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。

生物柴油的制备方法及其发展前景

生物柴油的制备方法及其发展前景摘要：综述了生物柴油的特性，重点介绍了生物柴油的制备方法，并讨论了生物柴油国内外的研究进展，最后展望了生物柴油在我国发展的前景。

柴油作为一种重要的石油产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，已成为重要的动力燃料。

随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大。

而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到各国的重视。

生物柴油是清洁的可再生能源，是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。

1生物柴油的主要特性（1）优良的环保特性。

生物柴油中硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30％（有催化剂时为70％）；生物柴油中不含对环境造成污染的芳香族烷烃，因而废气对人体损害低于柴油。

（2）较好的润滑性。

使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长。

（3）较好的安全性。

生物柴油闪点高，不属于危险品，运输、储存、使用安全。

（4）良好的燃料性。

十六烷值高使生物柴油的燃烧性好于柴油。

燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长。

（5）可再生。

作为可再生能源，与石油一定的储量不同，供应量不会枯竭。

（6）无须改造柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储存设备及人员的特殊技术训练。

（7）生物柴油以一定比例与石化柴油调和使用，可以降低油耗、提高动力性，并降低尾气污染。

2生物柴油的制备方法2．1催化合成法制备生物柴油目前生物柴油主要是用化学法生产，即用动物和植物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在酸或者碱性催化剂和高温（230～250℃）下进行转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。

微藻生物柴油的国内外研究现状与展望

摘要：微藻具有含油量高、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。本文综述了微藻及国内外生物柴油的一些最新研究进展，并展望了微藻基
因工程改造对微藻生物柴油发展的重要意义。
关键词：微藻；生物柴油；研究
中图分类号：TE667
文献标识码：A
文章编号：1671-4792（ 2012） 12-0139-03
与展
江西西南昌 330046）
望
（ 1.Nanchang Scientific Equipments Inc.， Nanchang Science and Technology Bureau，Jiangxi Nanchang 330003；
微
藻
生
物
微藻生物柴油的国内外研究现状与展望
柴油
的
ＯｎｔｈｅＰｒｏｇｒｅｓｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｏｆＤｏｍｅｓｔｉｃａｎｄＦｏｒｅｉｇｎＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｉｃｒｏａｌｇａｅＢｉｏｄｉｅｓｅｌ
国
内
外
王小莉１王建涛２，３，４袁小强２，３，４胡明２，３，４肖聪伟４，５王磊４，５付桂明２，３，４
4. Life Science and Food Engineering College， Nanchang University， Jiangxi Nanchang 330031；
5. Product Quality Supervision and Testing Institute of Jiangxi Province， Jiangxi Nanchang 330046）
2.State Key Laboratory of Food Science and Technology， Nanchang University，Jiangxi Nanchang 330047； 3.

生物柴油生产的新技术与新方法

生物柴油生产的新技术与新方法随着人们对环保的重视以及对石油资源的日益消耗，生物柴油的生产方式越来越受到关注。

针对传统生产方式所带来的环境问题和能源危机，科学家们在生物柴油生产上投入了大量的研究力量，开发出了许多新技术和新方法，让生产过程更环保，更高效。

一、微藻生产生物柴油微藻是一类微小的藻类，生长于淡水或海水中，其生物量比陆生植物高，而且具有生长周期短、生长速度快、生长环境要求低等特点。

利用这些优势，科学家们针对微藻进行了研究，开发出了利用微藻生产生物柴油的方法。

微藻生产生物柴油主要通过两个步骤完成：第一步是培养微藻，将其生长到一定程度；第二步是将微藻进行油脂提取和转化，得到生物柴油。

这个过程看似简单，但需要技术的支撑。

微藻生产生物柴油的最大难点是如何提取微藻中的油脂。

传统方法是采用化学溶剂提取法，但这种方法存在成本高、废弃物处理难等问题。

因此，科学家们开发出了一些新方法，如使用超声波、微波等技术提取油脂，通过共沉淀、乳化和聚集等方法使得油脂分离出来。

这些方法的使用大大降低了生产成本，提高了生物柴油的生产效率。

二、利用农业废弃物生产生物柴油生产柴油需要的原料不仅仅是石油，还可以是植物油。

而农业废弃物中含有大量的植物油，利用这些废弃物可以生产生物柴油，同时解决了农业废弃物处理的难题。

利用农业废弃物生产生物柴油分为两个步骤：第一步是将农业废弃物进行处理，提取其中的植物油；第二步是将植物油进行酯化、转化等处理，得到生物柴油。

其中，对农业废弃物进行处理的方法包括机械压榨、超声波法等，但这些方法产生的植物油油质较差、产量较少。

因此，科学家们提出了一种新方法——利用微生物发酵来提取植物油。

该方法通过微生物发酵生产酶解酶，将其加入到废弃物中，将废弃物中的大分子物质分解成小分子的植物油酯，使得生产效率和油质得到了大幅提高。

三、生物柴油的氢气化技术生物柴油的氢气化技术是一种将生物柴油中的不饱和双键和脂肪酸进行部分饱和的技术。

水生环境中微藻与细菌相互作用机制及应用研究进展

水生环境中微藻与细菌相互作用机制及应用研究进展【摘要】水生环境中微藻与细菌相互作用是一种重要的生态关系，对水体生物多样性和生态平衡具有重要影响。

本文从微藻与细菌的共生关系、相互作用机制以及在水处理、能源生产领域的应用研究进行了综述。

微藻和细菌在共生关系中相互促进生长和营养物质交换，共同维持水体生态系统的稳定。

微藻与细菌在水处理领域的应用已经取得了一些进展，能有效净化污水和降解有害物质。

利用微藻和细菌共同生产生物质等方式，也有望在能源生产中发挥重要作用。

未来的研究应该进一步揭示微藻与细菌相互作用的机制，为更好地应用于环境保护和能源开发提供更多可能性。

【关键词】水生环境、微藻、细菌、共生关系、相互作用机制、应用研究、水处理、能源生产、研究展望、总结。

1. 引言1.1 研究背景在水生环境中，微藻和细菌是两类最主要的微生物。

它们在生态系统中起着重要的作用，不仅参与营养循环、有机质分解等基本生态过程，还直接或间接影响水质、生物多样性等生态系统功能。

微藻和细菌之间存在着复杂的相互作用关系，这种共生关系在生态系统的稳定性和功能性中起着至关重要的作用。

微藻通过光合作用生成氧气，同时消耗二氧化碳，并且能够利用水中的无机盐和有机物质合成生长所需的营养物质。

与此细菌则可以利用微藻释放出的有机物和废弃物进行生长繁殖。

更重要的是，微藻和细菌之间还存在着协同作用，通过相互合作促进生态系统中有机物的降解和循环利用，从而维持水体生态平衡。

对水生环境中微藻与细菌相互作用的机制及应用研究具有重要的意义。

深入了解微藻和细菌的共生关系，探究其相互作用机制，有助于更好地理解水生态系统的运作规律，为水质改善、生态修复、资源利用等领域提供科学依据和技术支持。

1.2 研究意义水生环境中微藻与细菌相互作用机制及应用研究进展引言微藻与细菌在水生环境中的相互作用关系是当前水生态系统研究领域的热点之一。

微藻和细菌作为水生环境中两种重要的微生物，其相互作用对水体生态系统的稳定性和功能发挥起着重要作用。

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。

清华大学科技成果——微藻自养-异养结合生产生物柴油技术

清华大学科技成果——微藻自养-异养结合生产生物柴油技术成果简介原料油脂费用占生物柴油生产成本的80％以上，目前原料油脂价格高居不下并不断上涨，制约了生物柴油产业化和商业化。

国内外生产生物柴油的主要原料是大豆油、菜籽油、花生油、棕榈油、地沟油等。

它们与农业争地，与食品及饲料争原料，单位生物量的产油率低，生产周期长，消耗大量的水资源、化肥和能源。

清华大学发明了微藻异养发酵生产生物柴油的新技术，其技术特征在于：通过对一种特别藻株特殊品系的筛选和代谢途径的改变，由光合自养转变为化能异养，细胞由绿变黄，生长繁殖更快，油脂含量提高3-4倍，达细胞干重的61%以上。

又将工业界成熟的发酵技术应用于高油脂异养微藻的生产，进一步提高发酵规模和细胞密度，现细胞发酵密度超过了100g/L，获取了大量异养干藻粉后提取油脂，经转酯化反应生成了高质量的生物柴油。

技术创新点（1）发明了微藻异养发酵生产生物柴油新技术，打通了以糖、淀粉、有机废水、二氧化碳等为原料、工业自动化条件下高效生产生物柴油的新途径；（2）异养藻细胞发酵产量和油脂含量不断创造新高（细胞干重100g/L，含油量60%），提高了该技术工业化生产的经济性；（3）在发酵前引入利用CO2和光合作用来减少糖或淀粉的消耗，降低成本同时减少温室气体的排放。

该技术获3项国家发明专利和2007年全国发明大会奖。

应用说明与有实力的企业界合作，在工业化规模上进一步降低微藻发酵过程的成本，实现该技术的商业化运作。

主要生产原料为二氧化碳及以下3类之一：（1）甜高粱、甘蔗等糖质原料；（2）木薯、玉米等淀粉质原料；（3）含糖有机废水。

生产设备：微藻培养池、光生物反应器、工业发酵设备及厂房为主。

生产消耗：电能、蒸汽等（无污染等环境问题）。

产品应用：微藻生物柴油质量好，应用范围与目前市场上销售的柴油完全相同。

投资风险：本技术创新性强，没有前人的实践、范例和经验；通过工业化和规模化来实现进一步降低成本的目标；高技术、高投入、预期高回报的同时也存在投资风险。

微藻减排CO2制备生物柴油的研究进展

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藻类热解生产生物质燃料研究进展

从18 世纪产业革命，人类便开始大规模使用各种矿物资源。

尤其是化石能源的开采使用, 已经成为现代工业产业的支柱。

随着化石能源的不断减少, 以及利用化石能源造成的环境污染的加剧、人类生存环境不断恶化，科学工作者们将注意力转移到可再生生物能源的开发利用上。

生物质能是地球上最普遍的一种可再生能源，其生物量的来源非常广泛, 包括传统的农林作物、能源作物、水生植物、城市垃圾和人畜粪便等。

目前估计，生物质能在世界能源消耗中可占10%～14%。

在生物质的循环利用中，不会造成CO2 等温室气体的增加。

生物质燃料中的硫元素含量较低，造成酸雨的SO2 排放量极少。

相对于煤等矿物质, 生物质燃料品质好，燃烧产生的灰分较少。

部分剩余灰分还可以用作农业肥料。

生物质的应用也是相当广泛的, 生物有机质可以直接作为燃料加以利用; 可利用酶或者微生物进行发酵反应,得到发酵产物, 如酒精等; 也可将生物量通过热解等方法转为其他形式能源加以利用。

藻类是低等的、放氧自养型植物,且是低等植物中种类繁多分布极其广泛的一个种群。

它生长和繁殖在水域中, 不会引起与农业用地、牧业用地竞争的矛盾。

地球上的生物每年通过光合作用生产的生物质, 其中40%应归功于藻类的光合作用。

同时, 相对于其他植物, 藻类脂类含量高,是采用热转化制造生物质燃料的良好材料。

藻类生物与人类的生存和发展有极其密切的关系, 是重要的可再生生物资源。

目前, 美国国家可再生实验室(NREL) 通过现代生物技术研制出“工程微藻”,在实验室条件下“工程微藻”中脂质质量分数大于60%, 户外生产时“工程微藻”中脂质质量分数也大于40%。

在其研究报告中指出，发展富含油质的微藻或“工程微藻”是生物柴油的未来发展趋势。

中国科学院大连化物所生物技术部也进行了产油菌种培育和筛选方面的研究工作；清华大学通过异氧转化细胞工程技术获得了高脂含量藻细胞；中国科学院植物研究所和水生生物研究所利用基因工程也开发出高产的油藻品种；青岛海洋大学通过十几年的淡水和海水藻类物质的研究, 已经产业化。

利用污水资源生产微藻生物柴油的关键技术及潜力分析

利用污水资源生产微藻生物柴油的关键技术及潜力分析利用污水资源生产微藻生物柴油的关键技术及潜力分析随着全球气候变化和能源短缺问题的日益严重，生物柴油作为可再生能源的一个重要组成部分备受关注。

传统生产生物柴油的方式主要为利用食用植物或油料作为原料进行生产，但这种方式存在着对农田资源的过度开发和环境污染的问题。

而利用污水资源生产微藻生物柴油不仅可以解决这些问题，还能有效利用污水资源，实现污水治理和资源化利用的双重目标。

微藻是一类单细胞植物，其具有高速生长、高光合效率、高生物量产量等特点，是生产生物柴油的理想原材料。

与传统生物柴油原料相比，微藻生物柴油具有显著的优势，如生产周期短、生物量产量高、油脂含量高、污水净化能力强等。

因此，在生产微藻生物柴油过程中，关键技术的研究和优化显得尤为重要。

第一个关键技术是微藻的筛选与培养。

由于不同种类的微藻对生长环境的要求不同，因此需要筛选出适合在污水中生长的微藻菌株。

此外，为了保证微藻生物量的高产和油脂含量的增加，还需要优化微藻的培养条件，如光照、温度、营养盐的浓度等。

通过选择适合生长的微藻种类和优化培养条件，可以提高微藻的生物量产量和油脂含量，从而提高微藻生物柴油的生产效率。

第二个关键技术是微藻生物柴油的提取与转化。

微藻细胞中含有大量的油脂，但是其细胞壁较为坚固，不易破碎提取。

因此，需要采用适当的方法来破壁提取微藻中的油脂。

目前常用的方法包括机械法、化学法和超声波法等。

在提取油脂的同时，还需要对提取得到的油脂进行精炼和转化。

通过脂肪酸甲酯化反应，可以将微藻中的油脂转化为生物柴油。

此外，研究人员还尝试将微藻油脂转化为生物柴油的同时，利用余热产生的蒸汽进行脱水反应，从而提高反应效率。

第三个关键技术是微藻生物柴油的环境适应性和应用。

由于微藻生物柴油的生产需要一定的光照和温度条件，因此需要根据不同的地区和季节条件调整生产方式。

此外，还需要建立污水处理和微藻生产的紧密衔接，实现污水的即时处理和微藻的连续培养，提高污水资源的利用效率。

藻中提取生物柴油

生物柴油
生物柴油(Biodiesel)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。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
国内外研究现状
2、澳大利亚现状 2009年底，笔者有幸从澳大利亚墨尔本获得澳大利亚的 “富基绿色新能源生物柴油(Fulifuelblodiese1)”项目的资料，从中得知，该项目进行了大量的藻类优良品种筛选工作，在5×10多种海藻中，最终精选出脂质含量高的3个优秀品种，a)微拟球藻(Nannochloropsissp)，其脂质含量为净重的31％～68％；b)裂殖壶菌(Schizochytriumsp)，其硅藻脂含量为净重的50％～77％；C)布朗葡萄藻(Botryococcusbraunii)，其硅藻脂质含量为净重的25％～75％。这3种微藻中，以微拟球藻最优，因为其抗菌力强，生命力顽强；易于生养，培育简单，处理方便；咸水物种；高脂质含量(脂质达净重的70％)。
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海藻生产和海藻油提取
• 藻类的厚壁孢子具有坚韧的细胞壁，会阻碍对细胞内生物质的提取。因此在提取海藻油前，必须对海藻细胞进行破壁处理。超声波法或超微加超声法是目前实验室对藻细胞进行破壁的常用方式，且破壁效率高，一般细胞破壁率都可以达到95% ~ 98%。在海藻生物柴油工厂采用这类破壁方法存在两个主要问题，一是设备昂贵，二是能耗高。 • 采用机械破壁法、物理法和酶解法对螺旋藻进行破壁试验证实，机构法的破壁效果较好且易操作，而研磨法是螺旋藻细胞的最佳破壁方法，在胶体磨和匀质机上进行螺旋藻细胞的破壁试验效果更理想。

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。