微藻制油
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”。
微藻制油市场潜力大

大会暨展览会” 在北京举行。 在此次展览会上 , 无论是
政 府 官员 还是 风 电行业 业 内人 士 以及 风机企 业 , 一 无
例外的都传达了这样一个讯息 : 我国的风电行业正处 “ 国内市场” 转向“ 国际市场”成为我国风电产业接下 , 于从高歌猛进 回归到理性发展的重要过渡时期 , 同时 来 面 临的 问题 。 据历 年来 我 国风 电产业 发展 轨迹 来 根
挖 。”
接受《 中国经济周刊》 采访时表示 , 中国煤炭行业的产
能 目前在3 亿吨 3 亿吨 ,吨煤产生2 吨二氧化碳 O 1 1 . 5
排放 , 吸收 和碳利 用是今 后一 个很 重要 的方 向。记 碳
刘敏胜告诉《 中国经济周刊》能够制油的微藻不 , 是时常爆发赤潮 、 蓝藻的海藻 , 而是他们经过筛选和 再造的最适宜的藻种 ,生长快 、 “ 出油率高 、 适应环境 、
术 。”
4 年后 成 为生 物柴 油主 要原 料
业规模化及装备水平成本下降都将会 直接影响微藻 生物柴油成本下降。”
他说 , 柴油 目前的价格大约是每吨7 0 元 , 00 而按
尽管在美 国和欧洲都已经启动 了微 藻生物柴油
计划 , 但距离产业化仍然有一段路要走。 首先 , 成本高
开 发 展 望
T CHN 0 D M A E E 0L GY AN RK T
Vo .9 . , 0 2 11 No1 2 1
微 藻 制 油 市 场 力 大 潜
全球性能源短缺以及二氧化碳排放引起的温 室 料作物一般要几个月。同时 , 微藻的单位产油量是玉 效应 , 已经成为人类可持续发展 的重大威胁。如果有 米 的数 百倍 , 每公 顷可产 1 万升 一8 升生 物柴油 。 . 5 万
华东理工大学启动973计划微藻制油项目

华东理工大学启动973计划微藻制油项目在世博会中国馆的“低碳行动”展区,有一个高科技展项微藻能源技术。
小小的微藻有什么大能耐呢?2月20日,我国微藻能源方向的首个“973计划”(国家重点基础研究发展计划)项目“微藻能源规模化制备的科学基础”正式启动,该项目有望突破微藻制油的高成本瓶颈,让藻类替代农作物,成为生物柴油的重要来源,并为我国减少大量二氧化碳排放。
据悉,该项目有十多家科研单位参与,华东理工大学是依托单位,华东理工教授李元广担任该项目的首席科学家。
实验:微藻产油解决能源大问题李元广教授是清华大学博士,他的科研生涯和藻类结缘。
1995年,他开始研究藻类培养。
“那时,微藻能源技术还没有兴起,我们培养藻类,是为了做营养品和饲料。
”据介绍,微藻是一种低等植物,在陆地、海洋分布广泛,种类繁多,造成湖泊污染的蓝绿藻就是微藻大家族的成员。
微藻光合作用效率非常高,可直接利用阳光、二氧化碳和氮磷等简单营养物质快速生长,合成油脂、蛋白、多糖、色素等物质。
上世纪90年代,李元广研究藻类培养,就是为了提取微藻中的蛋白、多糖、色素等高附加值物质,把它们转化为营养品和高档饲料的原料。
“当时,我们没有去提取微藻中的大量油脂,是因为柴油价格便宜,而用微藻制生物柴油的成本太高。
”李元广教授告诉记者。
随着石油等能源的日益稀缺,以及“应对气候变暖”和发展低碳经济成为全球的共识,微藻制油变成能源科研领域的热点问题。
2006年,美国再次兴起微藻能源的技术研究,日本和欧洲科学界、我国科学界也积极跟进。
李元广教授就是从那时起带领团队投入研究,试图用小小的微藻来应对能源和二氧化碳减排的大问题。
优势:节约耕地减少二氧化碳排放据介绍,目前,生产生物柴油所用的原料均靠种植油料植物,如棕榈树、麻风树、油菜等。
由于油料植物的油脂面积产率不高,大力发展生物柴油必然要占用大量耕地,影响粮食生产。
微藻制油不需要占用大量耕地,只要有水资源和阳光的地方就行。
专吃二氧化碳——“微藻制油”未来有多大?

。 ‘ 放 引 起 的 温 室效 应 ,已 经 成 为 人 类 可 持 续发 展 的重 大 威 胁 。如 果 有 一 种
技 术 ,既能 减 少 二 氧 化 碳 ,又 能 增 加 可 再 生 能 源供 给 ,必 然 受 欢 迎 。 这 就 不 难 理 解 。“ 藻 ”为 何会 在全 球 掀起 一 股 热 微
潮 。 因为 ,这 种 藻 类 正 是 通 过 “ ” 二 吃 氧化 碳 来生 产生 物 柴油 和 生物 燃气 。 在 中国 ,生 物 柴 油 产 业 一 直 有 “ 南 方 麻风 树 、北 方 黄 连 木 ” 的 说 法 ,说 的
国 内外争相研发 “ 微藻制油”
“ 藻 制 油 的原 理 其 实 很 简 单 。 微 ”刘 敏 胜 告 诉 记 者 ,就 是 利 用 光 合 作 用 ,将 二 氧 化 碳转 化为 微 藻 自身 的 生 物 质从 而
是 油料 植 物 品种 单 一 。同 时 , 由 于受 自
然 条件 和 成 本 的 限 制 。世界 上其 他 各 国 对 于生 物 柴 油 的 产 业 化 也仅 限 于起 步 阶
段 。选 取 合 适 的 、低 成 本 植 物 油 脂 资 源
来 发 展 生 物 柴 油 产 业 正 成为 各 国 的研 究 热 点 。微 藻 ,由 于 生长 繁殖 速度 快 、含
年 ,在 国外 。 ”刘 敏胜 说 ,后来 ,由于 当 时石 油 价 格没 涨 上 来 ,减 少 碳 排 放 也没 有提 上 议 程 ,对 微 藻制 油 的 研 究 中 断 了
一
据刘 敏 胜 介绍 ,新奥 集 团的微 藻 制
油 项 目将 以煤 电厂 和 化工 厂 等 二 氧化 碳 排 放 大 户 为基 地 。对 二氧 化 碳 进行 就 地 吸 收 和 资源 化 利 用 ,生产 生 物 能源 。 目 前 ,新 奥 集 团已 经 在 光生 物 反 应 器 、生 物 柴 油 制备 等 藻 类 生物 质 能 源 技术 领 域
微藻制油——精选推荐

微藻制油————新时代的生物能源摘要藻类是生物燃料的理想原料最近由于对能源安全温室气体排放和其它潜在的生物燃料原料竞争等的关注增加藻类生物燃料引起人们的注意然而开发藻类生物量的生产技术仍处于萌芽阶段微藻有生产生物燃料的潜力但在商业化大规模生产前需要对其技术进行讨论并克服经济障碍等问题关键词:微藻,制油,生物能源引言:数百年来,煤炭,石油,天然气一直是人类能源的主角,随着全球人口的急剧增长和能耗的成倍增加,这些不可再生资源日趋紧缺,能源危机已成为世界各国共同关注的难题。
[1]为了让人类在死囚上能永续发展,寻求可行的再生能源已成为重要且迫切的议题[2]其中生物质能最为人们所关注,在众多的生物质中,藻类具有光合效率高,环境适应强,生长周期短,生物产量高等优点,因此藻类是制备可再生能源的良好材料。
[3]1.微藻制油—历史背景利用微藻产油作为生物柴油来源的构想,早在1980年就有相关学者提出,但并未受到重视。
直到近年来因原油价格的攀升,开发再生能源的意识逐渐提高,以微藻生产生物柴油的想法受到各界关注。
目前许多产官学单位都已意识到,利用微藻生产生物柴油以取代目前的化石柴油是有其发展性的。
[5]鉴于微藻的重要能源价值以及世界各国能源微藻研究的进展,有专家建议,中国应立即启动微藻产乙醇、产油技术的研究,对微藻产氢也要注意跟踪动态,作好长远计划。
[6] 2.微藻制油—原理微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。
如果没有二氧化碳,微藻不但产不了油,反而有害呢。
[6]3.微藻制油—优势与其他生物质材料相比,利用微藻生产生物才有的优势主要体现在以下几个方面。
( 1) 微藻的光合作用效率高,含油量高,生长周期短,油脂面积产率高某些单细胞藻在一定的诱导胁迫条件下可大量积累油脂,含油量可高达70%,单位面积的产率高出高等油料植物数十倍,这是其他油料作物无法比拟的,被认为是最有潜力替代石油的生物资源。
微藻制油 (2)

不同微藻的耐受性和生长速度
微藻 Chlorococcum littorale Chlorella kessleri Chlorella vulgaris Chlorella vulgaris Dunaliella Haematococcus pluvialis Scenedesmus obliquus Botryococcus braunii Scenedesmus obliquuS Spirulina sp. CO2% 40 18 空气 空气 3 l6-34 空气 18 12 T*C 30 30 25 25 27 20 25-30 30 30 返回 Pg/Ud 0.087 0.040 0.024 0.17 0.076 0.016 1.1 0.14 0.22
这么多优点的微藻制油 你了解么?
三、微藻简介
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。
平板式
(Flat-plate)
规模生产需大量支持材料、 难控制温度、一定程度的壁 生长、对微藻株的水力压 pH梯度、管内溶解氧和CO2、 污垢、一定程度的壁生长、 需大量土地空间
封闭管
(Tubu1ar)
四种光反应器
跑 道 池
垂 直 柱
封 闭 式
平 板 式
4.2.3生物质的分离提取
(1)离心(运行成本高,设备故障多); (2)过滤(膜污染和堵塞); (3)絮凝(絮凝剂和运行设备成本高); (4)超声波(能耗偏高)
微藻产油综述

批判着看微藻类生物柴油摘要微藻类油的定量生产往往被高估。
生产1 kg的藻类柴油所投入的盐分近似于1 kg矿物柴油的实际价格。
电能生产微藻生物柴油的费用总额是消耗相同数量电能产生的收入的数倍。
微藻培养作为食物的生物价值比作为燃料要高的多。
普遍认同的观点是资金应该投资于微藻生物质生产,用来生产食品添加剂,饲料和药品。
其目的是为了防止在微藻类生物柴油上做太过草率的决定和投资。
关键词:生物柴油/微藻1.简介生产微藻油是一个古老的想法,这些想法几乎每十年反复出现,到现在已经持续了50年了。
从本世纪一开始,微藻一直被认为可能是柴油燃料良好的可再生来源。
藻脂肪酸转化为甲酯或者乙酯可以用作生物柴油。
全世界各地都在使用这个方法,同时这种方法常常被一厢情愿的证据支撑着。
现如今人们甚至可以在网络上找到许多电子书或者其它的来源卖“在家”或者“在车库”里生产海藻类生物柴油的方法。
事实上,几乎用任何有机体作为来源来生产生物柴油都没有很多技术障碍。
作为一个跨学科的事业,藻类柴油的方法需要能光合自养的生物技术和化学工业方面的理论知识以及实际生活经验。
大部分情况下,实际的生活经验主要基于实验室的观察和小型的户外设备。
乐观的结果往往来自于更大体积或者表面积层面上的推断。
Chisti的图表上显示微藻生物量应该相当便宜,为了使微藻生物柴油的生产经济合理,原油应该更加昂贵。
针对微藻生物量主要成本减少的研究和开发值得融资,但是微藻生物柴油的生产现如今完全是毫无理由的冒险。
特别要说的是,这对中小企业来说简直就是灾难。
这和Schneider的观点不谋而合,同时和Carlsson发表的结果相吻合。
关于藻类生物柴油,他们俩都参考了Gerald Cysewski的言论:“如果不是微藻类,我根本看不到这种情况。
”在一个讲座中,Venter提到转基因藻类对于生物燃料的生产有着很好的前景。
然而,初步选定的高产且单一栽培的品种不能轻易种植在室外的池塘或者咸水湖。
基于微藻制备生物柴油的研究

基于微藻制备生物柴油的研究随着经济和技术的发展,越来越多的人开始关注可再生能源的发展和使用。
从风能、太阳能到水力能,这些可再生能源的发展已经成为我们社会的重要议题。
而在这些可再生能源当中,最具可持续性的能源之一就是生物柴油。
生物柴油是一种由植物或者动物油脂转化而成的柴油替代品,它现在已经被广泛应用在农业、航运、军事和工业领域。
微藻作为一种新兴的制造生物柴油的来源,已经引起了人们的广泛关注。
微藻是一种独立于土地和淡水资源的真正的“超级生物”,它可以利用太阳能进行光合作用,并且在较短的时间内实现大规模的繁殖。
此外,微藻油所含的油酸、亚油酸和硬脂酸等成分与常规石油柴油具有相同的化学结构,因此,具有很高的生物降解性和可再生性。
当前,基于微藻制备生物柴油的研究已经取得了许多进展。
下面,我们将就基于微藻制备生物柴油的研究进行探讨。
一、微藻的筛选与培养从大量的微藻物种中筛选出高油脂产量的微藻物种是制备生物柴油的关键之一。
科学家们进行了大量的微藻筛选工作,最终选出了产量较高的微藻品种,如麦角藻、轮虫藻、硅藻等。
针对不同的微藻品种,科学家们采用了不同的微藻培养技术。
其中比较常用的微藻培养方式包括批量培养、连续培养和悬浮培养等。
二、微藻的油脂提取与转化微藻油脂提取技术是生产生物柴油的关键。
目前,常用的油脂提取方法主要有溶剂提取法、机械压榨法、微波法、超声波提取法等。
其中,超声波提取法是一种比较有效的提取方法。
它不需要额外的化学试剂,只需要超声波的作用就可以实现油脂的有效提取。
经过油脂提取后,科学家们需要将油转化为可用于柴油引擎的生物柴油。
其中,生物柴油转化反应的最核心部分就是酯化反应。
酯化反应通常利用催化剂来促进,这样可以大大提高反应速率。
酯化后的生物柴油的性能与石油柴油相似,可以直接用于柴油引擎。
三、微藻的生产成本控制尽管微藻的制备生物柴油的技术和产业发展前景十分广阔,但是在现实中,基于微藻制备生物柴油的生产成本却比较高。
微藻制油:产业化还在路上

微藻制油:产业化还在路上当前,石油炼油品、煤炭炼油品已为大众所熟知,但利用微藻制油可能仅受业界关注,在公众中鲜为人知。
事实上,在以煤炭、石油为主打能源的今天,国内外科研院所及企业正充分利用藻类分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、产量高等优势,不断加大微藻提取生物柴油技术研发的力度,以便减少对石油和煤炭的过度依赖。
然而最近,中国化工报记者对投身这一领域的部分科研院所和企业进行采访时发现,微藻制油产业化还有很长的路要走。
微藻制油应时而生微藻是一类光合作用效率很高的单细胞低等植物。
目前,地球上存活的微藻已超过20万种,在能量品位提升和碳元素循环中起着举足轻重的作用。
由于微藻具有光合作用效率高、生长速度快,适合工业化养殖,且具高效固定利用二氧化碳、氮磷吸收能力强等特点,成为制备生物质能源的良好材料,被认为是解决能源、资源、食品、环境问题最有潜力的途径。
“微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。
”山西农业大学分子农业与生物能源研究所所长李润植告诉中国化工报记者。
据李润植介绍,在国际上,美国从1976年就启动了微藻能源研究。
进入21世纪,石油价格飙升催生了微藻研究热,美国、澳大利亚、日本、印度、南非等国政府及企业均乐此不疲,并有成功范例。
比如,2006年11月,美国绿色能源科技公司和亚利桑那州公众服务公司建立了可与1040兆瓦电厂烟道气相连接的商业化系统,成功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柴油,产率可达到每年每英亩提供5000~10000加仑生物柴油的水平。
2007年3月,以色列一家公司在离电厂烟囱几百米处的跑道池中规模培养微藻,并将其转化为燃料,每5千克藻可产1升燃料。
2008年10月,英国碳基金公司启动了目前世界最大的藻类生物燃料项目,预计到2020年商业化。
《微藻制油》翻译实践报告的开题报告

《微藻制油》翻译实践报告的开题报告
开题报告
一、课题选题
本次报告的课题为《微藻制油》翻译实践报告。
该课题旨在探讨微藻制油技术在生物燃料领域的应用,总结微藻种类、培养条件、生长特性、油脂含量等方面的知识,以及微藻制油技术的生产流程、优缺点、发展前景等方面的内容,为相关研究领域的读者提供有价值的参考。
二、研究意义
近年来,随着能源紧缺问题的不断加剧,生物质能成为替代传统能源的重要选择之一,其中,微藻制油技术因其生产成本低、生物燃料效能高等特点,受到了广泛关注。
本研究旨在了解微藻制油技术的原理、流程、优缺点等方面的内容,进一步探讨其在实际应用中的发展前景,为相关领域的科研工作者提供具有参考价值的信息和思路。
三、研究内容
本次报告的研究内容主要包括以下几个方面:
1.微藻的种类、生长条件、生长特点等方面的知识;
2.微藻制油技术的生产流程、优缺点等方面的内容;
3.微藻制油技术在生物燃料领域中的应用现状和发展前景。
四、研究方法
本次报告主要采用文献研究法,通过查阅相关文献,收集与微藻制油技术相关的信息,运用相关分析方法进行归纳总结和参考。
五、预期成果
预计通过本次报告的撰写和翻译,全面了解微藻制油技术的研究现状、成果和发展趋势,对微藻制油技术在生物燃料领域的潜力和应用前
景有更深入的认识,丰富了相关领域的理论知识,提供了更具参考价值
的信息。
同时,也为其他研究者在该方向上的研究提供了思路和方法参考,有助于推动相关领域的科研工作向着更高的水平和更广的领域发展。
海洋微藻制油的方法

海洋微藻制油的方法利用海洋资源规模化的养殖微藻制取高品位液体燃料已经成为国际新能源开发的前沿研究热点和高技术竞争焦点,对发展低碳经济和循环经济具有重要意义。
微藻具有含油量高、油质好、生长速度快、不占用耕地、减排二氧化碳、净化环境等独特优势,因此作为第三代生物质能受到越来越多的重视。
微藻是一种可利用多种水资源,例如淡水、咸水、盐水、海水、生产废水以及污水的生物质。
一些富营养的污水也可以为微藻的生长提供必不可少的营养元素,例如氮、磷、碳、铁、镁等。
这些污水不仅可以提供微藻生长,其自身也可以得到净化和排污,再者由于现在世界各国都要求减排二氧化碳等温室气体,微藻生物能源也可以起到固定燃煤电厂的二氧化碳的作用,即微藻在进行光合作用时可以需要吸收二氧化碳,既起到了固碳的作用,又富集了自身的油脂含量,微藻光合作用固定大气环境中微量二氧化碳已有大量文献研究,而关于微藻减排工业烟气中高浓度二氧化碳也已经成为最近几年的研究热点。
绿藻和蓝藻对固定高浓度二氧化碳具有十分突出的优势,如小球藻和螺旋藻在10%的二氧化碳浓度下生长固定二氧化碳的效率分别迖到56%和39%,但是关于二氧化硫、氧化氮和粉尘等多种烟气污染物对微藻固碳影响的研究报道还比较缺乏。
微藻还可以在贫瘠的土地上养殖,具有不与粮食相争、自身生长速度快、油脂含量高等优势,因此,微藻极有希望为未来的发展提供能源的来源。
现阶段,微藻商业化的养殖主要还是用于市场价格较贵的领域,如保健品等。
但其市场容量不大,而微藻本身所含有的高油脂也未得到合理的运用,所以微藻制取生物柴油或者航空煤油是其未来发展的主要趋势,这也是微藻作为生物质能源解决环境与能源的使命。
当前微藻制油主要有以下6种方法。
1、溶剂萃取方法这种方法运用溶剂与油脂相似相溶的原理,把油脂从微藻细胞里萃取出来。
常用的溶剂有氯仿、甲醇、二氯甲烷、石油醚、正己烷和甲苯等。
提取的方法有BlighandDyer方法、Folch方法和索氏提取法等。
微生物制生物柴油

柴藻 五生而油体、产且。 生微 效 微物 藻率藻本 生低热身 物,解( 适还 产占所1的可 量地得)以 与面生藻得 产积物选到油大质类择再 率;燃利 高油合用 。热, 值生 高产 ,出 是有 木高 材附 或加 农值 作( 基的 物2因产 秸)品 秆进, 的对如1行.目保6修健倍的品。饰、药品、化装品等。( 进 时3一 间)步适培宜养条一件段下
微藻能源的开发前景
随着化石能源的枯竭,无论在未来的经济建设或社会开展 等方面,生物燃料都将发挥更大的作用。生物柴油是一种 非常优良的新型可再生能源,通过微藻生产生物柴油在技 术上说是可行的,并且它是实现生物燃料完全替代石化燃 料的最正确途径,而能否实现其工业化取决于其制造本钱。 为了降低本钱并且提高微藻生物柴油的性能和质量,可以 从优良藻种的获取、产油培养条件的优化、微藻培养技术 和策略的改进、生物柴油生产方法的改进和系统化等几个 方面进行深入的研究。并且这是一个变废为宝的产业,而 且还可以生产更多的下游产品。在石油价格大幅上升,粮 食短缺问题日渐突出的今天,该产业有着广阔的开展前景。
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。对于生物柴油 的原料.人们的目光一直集中在传统的陈化粮、 木质素、动物油脂等领域,而对于开发前景同样 广阔、属水生植物的藻类却认识缺乏。事实上, 作为一种重要的可再生资源. 藻类具有其他非藻类可再生 资源无可比较的优越性。
四、加工工艺相对简单。微藻没有叶、茎、根的分化,不产生无用生 物量,易被粉碎和枯燥,预处理的本钱比较低。而且微藻热解所得生 物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1.6倍。
微藻制油项目说明

“微藻制油”项目说明镇江绿能环保科技有限公司邱志荣总经理前言全球性能源短缺以及二氧化碳排放引起的温室效应,已经成为人类可持续发展的重大威胁。
如果有一种技术,既能减少二氧化碳,又能增加可再生能源供给,必然受欢迎。
这就不难理解,“微藻”为何会在全球掀起一股热潮。
因为,这种藻类正是通过“吃”二氧化碳来生产生物柴油和生物燃气。
在中国,生物柴油产业一直有“南方麻风树、北方黄连木”的说法,说的是油料植物品种单一。
同时,由于受自然条件和成本的限制,世界上其他各国对于生物柴油的产业化也仅限于起步阶段。
选取合适的、低成本植物油脂资源来发展生物柴油产业正成为各国的研究热点。
微藻,由于生长繁殖速度快、含油量高,将有望替代木材或农作物,成为“后石油时代”的可再生能源。
微藻是什么藻上海世博会上,“CO2—微藻—生物柴油关键技术研究”项目的绿色微藻,在中国馆和沪上生态家的玻璃围栏中流动,为它们吸收室内的二氧化碳。
由这项新技术——“微藻制油”吸引了众多参观者的注意。
“CO2—微藻—生物柴油关键技术研究”项目已经作为入选国家863计划的高技术研究项目,并且已经通过中试,3~5年内逐步实现藻类生物能源的产业化。
微藻,这些广泛分布于盐碱水、淡水、海水、沼泽、温泉等水域的微小生物,因其具有生物量大、生长周期短、易培养及脂类含量较高等特点,成为制备生物质能源的良好材料。
目前世界上已知的微藻种类达到几千万种,经过认证可以利用的有几万种。
“但真正实现利用的微藻目前只有几十种,还有很大的潜力可挖。
”能够制油的微藻不是时常爆发赤潮、蓝藻的海藻,而是他们经过筛选和再造的最适宜的藻种,“生长快、出油率高、适应环境、适合工业生产”。
相比起玉米、大豆和油菜,微藻培育占地少、生长周期短,从出生到可以制油只需两周,而油料作物一般要几个月。
同时,微藻的单位产油量是玉米的数百倍,每公顷可产1.5万升~8万升生物柴油。
而且,微藻是可以“生孩子的”,有的藻种甚至一天可以收获两季,单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。
微藻中油脂的提取

微藻中油脂的提取摘要:微藻作为重要的生物能源原料,具有巨大的生物质生产潜力。
微藻中的油脂主要用于制得生物柴油。
本文结合现阶段我国能源发展的现状以及微藻的培养,综述了近年来微藻油脂提取方面的方法:氯仿甲醇法,乙醚石油醚法,气浮法,絮凝法,索氏抽提法,bligh-dyer 法,研磨法,酸解法,冻融法。
关键词:微藻微藻油脂油脂提取法石油供应紧张和环境恶化已经成为制约世界经济可持续发展打主要瓶颈。
作为重要的替代补充能源,生物质能开发越来越受到关注。
这也就意味着油脂与人类的关系越来越密切,因为无论是作为各种可再生生物燃料(生物柴油,甲烷,氢气,乙醇)的原料还是加工成为保健食品,油脂都具有至关重要的作用。
目前,油脂的来源仍然主要是植物以及动物脂肪,但是这种传统的油脂来源已经完全不能满足人们食用,工业等各种需求,因此寻找一种成本低,来源广以及成分好的油脂原料成为亟待解决的问题。
目前可以用来生产油脂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。
其中微藻油脂与动植物油脂相当,都是高级脂肪酸甘油酯。
微藻是一类能够进行光合作用,在自然界广泛存在的微型藻类。
微藻作为生物柴油的载体与动植物载体相比有明显的优势。
首先,微藻生物柴油具有更低的冷虑点及良好的发动机低温启动性能;其次,微藻作为生物柴油的载体占地面积少,产油率高,且可利用非可耕地及非淡水资源。
与其它动植物相比,微藻生长速度快,生长周期短,含油量较高,且附含色素,多糖,蛋白等高附加值。
微藻的培养与许多条件有关,首先是优良藻种的选育,在此基础上,规模培养技术是微藻获得大量生物质的关键,而影响微藻生长的关键问题有两个方面,一是微藻自身代谢的调控,二是微藻在光反应器内的生长环境,包括研究温度,ph值,盐碱度,光照等环境因子及N,Si,P,S等营养因子。
相较于传统的微藻培养模式,生态养殖模式是这些年来发展起来的一种与烟道气CO2减排及污水处理相结合的藻类培养模式。
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李乃胜:关于发展海藻生物能源的认识与建议生物质能源是地球上最普遍的一种可再生能源,它是通过植物光合作用,将太阳能以化学能的形式贮存在生物体内的一种能量形式,被称为绿色能源。
就我国生物燃料资源来说,18亿亩耕地生产的粮食、60亿亩山林草场生产的树木杂草、300万平方公里(折合45亿亩)海域生产的海藻大致各占三分之一。
我国的渤海、黄海、东海、南海,按自然疆界可达473万平方公里,向外海延伸至国际公共海域,可以说蕴含着可供开发的海量的生物燃料资源。
就全球来说,藻类也是一种数量巨大的可再生资源,也是生物燃料的重要来源。
地球上生物每年通过光合作用可固定8×1010吨碳,生产14.6×1010吨生物质,其中一半以上应归功于藻类光合作用。
关于美国的微型曼哈顿计划二次世界大战期间,美国完成了研制原子弹的曼哈顿计划。
2007年,又推出微型曼哈顿计划,其宗旨是向海洋藻类要能源,以帮助美国摆脱严重依赖进口石油的窘境。
能以“微型曼哈顿计划”命名,其重要性可见一斑。
微型曼哈顿计划由美国点燃燃料公司倡导发起,以美国国家实验室和科学家的联盟为主体,到2010年实现藻类产油的工业化,达到每天生产百万桶生物原油的目标。
为此,美国能源部以圣地亚国家实验室牵头,组织十几家科研机构的上百位专家参与这一宏伟工程。
理论上说,如果种植2000万至4000万英亩的藻类,它们产生的生物原油总量可以达到目前美国原油进口数量,也就是说,可以真正起到替代进口的作用。
微型曼哈顿计划的目标就是要将这一设想变成现实。
根据计划,一部分科学家将寻找并培育产油率高的藻类植物;一部分科学家将致力于研究如何降低藻类植物的收获成本;另一部分人则研究如何从藻类植物中提取油脂。
微型曼哈顿计划的出台带动了藻类生物燃料开发热潮。
目前除了“点燃燃料”公司之外,科罗拉多州的索力克生物燃料公司也正在开发类似的藻类制油工艺。
尤他州州立大学的科学家也宣布利用一种全新技术从藻类中提取出了油,正在将其转化为生物柴油,他们期望到2009年能生产出在价格上有竞争力的藻类生物柴油。
这一计划重新燃起了美国新一轮的藻类生物“原油”研发热潮。
实际上,有关藻类作为一种生物燃料的研究已开展多年。
20年前,美国国家再生能源实验室曾对此进行了研究,只不过由于当时油价太低,藻类制油的成本没有竞争力,使研究计划于1996年中止。
当前,新的能源和环保形势,重新激起了人们开发藻类生物燃料的兴趣,特别是高油价使得藻类制油的成本具有竞争力;新的基因和蛋白质技术使人们能够更深入地了解藻类植物产油的机理,让它们产出更多的“原油”。
另外,藻类植物又能有效地吸附二氧化碳等温室气体。
所以,美国的一些藻类生物燃料开发公司正在投巨资开发这方面的新技术,与此同时,一些大型的研究项目也开始启动,它们的近期目标,是要让藻类生物燃料在2010年能替代上百万加仑的化石燃料。
我国发展海藻生物能源的意义藻类是最低等、最古老的一类植物,虽然结构简单,但却能产出相当于石油的“生物原油”。
这种“生物原油”可用来提炼汽油、柴油、航空燃油,以及作为塑料制品和药物的原料。
同时,多数藻类植物还能制造出大量的碳水化合物等中间产品,这些产品经过发酵处理可以转化为乙醇燃料。
利用藻类,特别是微藻,发展“生物原油”有许多其他陆地植物不具备的特殊意义。
第一,生长环境要求简单。
微型藻类几乎能适应各种生长环境。
不管是海水、淡水,室内、室外,还是一些荒芜的滩涂盐碱地、废弃的沼泽、鱼塘、盐池等都可以种植微藻。
第二,微藻产量非常高。
一般陆地能源植物一年只能收获一到两季,而微藻几天就可收获一代,而且不因收获而破坏生态系统,就单位面积产量来说比玉米高几十倍。
第三,不占用可耕地。
藻类可以长在海洋、生长在露天池塘。
可利用不同类型水资源、开拓荒山丘陵和盐碱滩涂等非耕作水土资源,具有不与传统农业争地的优势。
第四,产油率极高。
微藻含有很高的脂类(20%~70%)、可溶性多糖等,1公顷土地的年油脂产量是玉米的552倍、大豆的213倍、油菜籽的80倍。
第五,加工工艺相对简单。
微藻光合作用效率高(倍增时间约3~5天),没有叶、茎、根,不产生无用生物量,易于被粉碎和干燥,预处理成本比较低微。
而且微藻热解所得生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1.6倍。
第六,有利于环境保护。
藻类植物能捕获空气中的二氧化碳,有助于控制温室气体排放。
微藻种植可与CO2的处理和减排相结合(占地1平方公里的养藻场可年处理5万吨CO2),而且微藻不含硫,燃烧时不排放有毒有害气体,整个产油过程非常清洁。
据估算,我国盐碱地面积达1.5亿亩,假如用14%的盐碱地培养种植微藻,在技术成熟的条件下,生产的柴油量可满足全国50%的用油需求。
国外海藻生物能源的研究现状在大型海藻能源开发利用方面,美国能源部曾在20世纪80年代在加州沿海建立了400万平方公里的海底农场,专门种植多年生巨藻,以特殊的船只采收水下2米的海藻,一年收割3次。
利用天然细菌发酵或人工发酵,进行天然气(主要是甲烷)的开发。
目前其年合成天然气达220亿立方英尺,可满足5万人口家庭年需求,单位成本仅为工业开采天然气成本的1/6左右。
目前我国台湾地区也在进行该技术的引进和应用工作。
国际上微藻产油研究始于上世纪中叶。
美国从1976年起启动的微藻能源研究项目证明,工程小环藻在实验室条件下脂质含量可增加到60%以上,比自然状态下微藻的脂质含量提高3~12倍,户外生产也可增加到40%以上,推算每亩年产1吨~2.5吨柴油。
美国已开发出利用某种微藻替代糖来发酵生产乙醇的专利,目前还没有工业应用。
美国国家能源部计划在2010年实现微藻制备生物柴油的工业化,将微藻产油的成本于2015年降至2~3美元/加仑。
2007年3月,以色列一家公司展示了利用海藻吸收二氧化碳转化太阳能为生物能源的技术,在离电厂烟囱几百米处的跑道池中规模培养海藻,并将其转化为燃料,每5公斤藻可产1升燃料。
日本两家公司联合开发出利用微藻将二氧化碳转换成燃料乙醇的新技术,计划在2010年研制出相关设备。
我国海藻生物能源的研究基础到目前为止,一些沿海发达国家都不同程度地启动了海洋微藻能源技术的研究工作,以美国微型曼哈顿计划为代表,但基本上都处于科研开发阶段,还没有一个国家正式推出工业化产品。
因此,我国就海洋微藻能源科研来说基本上与发达国家同步,甚至在某些方面具有一定优势。
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,养殖的微藻种类包括螺旋藻、小球藻、盐藻、栅藻、雨生红球藻等。
大连化学物理研究所等单位在产氢微藻、清华大学等单位在产油淡水微藻方面具有一定的研究基础。
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。
中科院海洋研究所获得了多株系油脂含量在30%~40%的高产能藻株,微藻产油研究取得前期重要成果,如:细胞密度达到20克/升,产油量7克/平方米(是目前农业种子产量的2倍);雪藻每天能在1平方米光照面积内生产35.3克AFDW(去灰分干重),该生物量相当于46.4克植物种子量,是目前高产农田产量的11倍。
中国海洋大学拥有海洋藻类种质资源库,已收集600余株海洋藻类种质资源,目前保有油脂含量接近70%的微藻品种,在山东无棣县实施的裂壶藻(油脂含量50%,DHA含量40%)养殖项目正在建设一期工程,在利用滩涂能源植物,如碱篷、海滨锦葵、油葵以及地沟油制备生物柴油方面开展了一系列研究,取得了一些重大技术突破。
山东省科技厅于2008年3月28日组织了海洋微藻能源技术座谈研讨会,就发展海洋微藻能源的发展思路、发展方向、关键技术的自主创新等科技问题进行了深入探讨,重点针对能源微藻的生物炼制、优良藻种筛选、油脂合成的代谢调控、滩涂植物能源以及工业化开发等领域的技术创新,进行了专题研讨,提出了许多新的见解,对加快发展海洋微藻能源的重要性和发展前景形成了共识。
发展海藻生物能源的建议在海洋微藻能源产业化方面,由于前段时间石油价格的飙升,生产成本问题已不再重要。
需要集中解决的是技术问题,譬如优质富油藻种的培育,适于藻类液化反应系统的设计、液态产物的分离和收集、液化过程中固体和气体产物的回收和循环利用、能耗的降低等。
迄今为止,微藻能源开发没有成熟的技术,没有成功的生产工艺,没有可借鉴的技术标准,没有现成的工业设备,因此它是一个全新的自主创新领域。
为此,提出如下几点建议。
加强对海藻生物燃料的战略性认识。
建议把海藻能源列为未来生物质燃料产业的重要组成部分,特别是沿海地区,把海藻能源列入新能源的战略规划,从实际意义上实施中国的微型曼哈顿计划,大力强化海藻加工技术创新,从规划、政策层面支持海藻能源产业的发展。
加强富油海洋微藻的科学研究。
建议立项支持富油海洋微藻的研究工作,主要包括:1.富油藻种的筛选培育。
重点加强藻种的生理生化分析、遗传突变与良种培育、微藻的分子生物学与遗传学研究。
利用转基因等分子水平的生物技术培育生长快、收率高、成本低的优良工程藻种,尽快实现富油微藻藻种的大规模筛选和低成本微藻产物收集。
2.微藻产/储油机理的研究。
查明微藻生油储油的机理,提高光合作用效率,推动转基因工程靶向选择等方面的研究工作。
3.微藻加工关键技术的研究。
围绕微藻油脂的高效提取,进行液化、分离、产氢、热解等关键技术的研究,创造出中国特色的微藻加工提取系列技术。
加强微藻能源相关设备的研制。
建议依托大型海藻加工企业,如青岛明月海藻集团、烟台东方海洋集团、威海寻山集团,开展微藻加工提油设备的研制开发。
在改造原有设备的基础上,引进消化吸收某些国外先进设备和技术,研制从微藻培养、养成、收集到炼制等一系列设备,大幅度提高设备国产化率和产品性能。
建立微藻能源特色试点基地。
建议国家有关部委和地方政府选择拥有较强技术和人才优势的科研院所,建立微藻能源研发基地,提升自主研发和工业化配套技术研发能力;选择有雄厚技术积累和资金实力的海藻加工企业,建立微藻能源产业化基地,增强规模化生产能力。
以国家重大科技项目为纽带,促进两类基地的紧密合作,尽快为全国海洋微藻能源产业作出示范。
发展新型海藻能源产业。
在技术突破和基地试点的基础上,着眼未来生物质能源产业,建立高素质的海洋微藻能源产业体系,突出产学研结合,突出技术集成,大力推动新型海洋生物能源产业的形成和发展,为“后石油时代”破解能源危机提供一条重要途径。
(作者为山东省科技厅副厅长、青岛国家海洋科学中心主任)《科学时报》 (2009-2-9 A2 国内)微藻:后石油时代的"产油大王"2008-12-2 14:13:13 创新周刊12月2日特约记者胡建廷记者周传虎阅读64次一方面,原油价格居高不下、全球粮价一路上涨;另一方面,基因和蛋白质技术快速发展,各国纷纷进军生物质能源领域——这一切让人们重新看到了发展藻类制油、开发生物燃料的希望。