利用秸秆制取生物柴油技术综述

利用秸秆制取生物柴油技术综述

随着世界人口的不断增加和工业的增长，化石燃料紧缺的时代终究会来到。石油消费安全将不可避免地成为国家安全的一个重要组成部分。因此，为了实现人类可持续发展，消除能源紧张带来的危机，进行开发新的能源，已是迫在眉睫的大问题。目前，各国正在大力开发的新能源包括太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能、核能、天然气水合物、生物质能。

生物质能是指直接或间接来源于各种绿色植物( 水生植物和陆生植物) 的有机物的总称。生物质能是热能的来源，可以为人类提供基本燃料。过去，地球将这些生物质在地下经过千万年才变成石油，而现代科学可以通过各种技术将生物质直接转化为气体、液体和固体燃料——让它变废为宝。我国每年约储存有20 亿吨生物质材料没有被有效利用[1][2]。

本文主要汇集了目前国内关于“利用秸秆等生物质材料制取生物柴油技术”的相关报道。

国内关于“利用秸秆等生物质材料制取生物柴油技术”的相关报道

到目前为止，国内在此方面的报道主要分为“生物催化”和“化学转化”。

一、利用秸秆等通过生物催化方法制取柴油的报道

生物催化是利用微生物发酵的方法使得秸秆在酶的催化下转化为生物柴油，该方面的报道主要有中科院大连物化所赵宗保团队的相关研究。这项技术是利用产油酵母将作物秸秆、木屑等可再生生物质转化为油脂，从根本上解决生物柴油的原料问题。该技术还可为油脂化工产业提供新原料，部分替代大豆油、菜子油等。目前制约该项技术大规模应用的瓶颈是成本过高，初步估计利用玉米秸秆生产出的生物柴油比市面柴油价格高近一倍[3] [4][5]。

另一种生物法转化的过程为将生物质（秸秆、纤维素或半纤维素）经水解为碳水化合物，碳水化合物在产油微生物的催化发酵后形成微生物油脂，再经转酯化形成生物柴油[6]。

目前为止，也有利用生物质材料（例如玉米秸秆）做催化剂，然后用该催化剂去催化醇与油脂的反应，使得油脂更有效地转化为生物柴油[7]。在此过程中利用秸秆等制作的催化剂是反应选择性的决定物质，但其并非直接利用生物质制取生物柴油，故在此不详细报道。

二、利用秸秆等通过化学转化方法制取柴油的报道

化学转化是将秸秆和废塑料粉碎成固体颗粒，然后和催化剂按照一定配比进行热解反应。生物质原料在温度达到200-500℃、压力达到1.0-5.0Mpa时进行热分解，分解成有机分子蒸汽、生物碳和不可冷凝气体。产生的有机分子蒸汽、生物碳和不可冷凝气体通过气固分离器分离出生物碳。有机分子蒸汽及不可冷凝气体进一步反应，不可

冷凝气体变为可燃气燃烧以提供本系统所需要的热源，所产生的有机分子蒸汽转化为汽柴油分子，再分离出汽、柴油[8]。

参考文献：

[1]孔永平，一种利用生物质原料直接制取汽柴油的生产系统，CN202152330U，2012.

[2]王雪,扈进东等，木霉菌株利用作物秸秆产油脂研究进展，中国酿造，2011，12，1-3.

[3]刘湘竹，“超级酵母”提高秸秆柴油产率，中国化工报，2012-10-29(2).

[4]陈慧清，张卫等，大米草浓酸水解及发酵生产生物燃料的初步研究，可再生能源，2007，25(3).

[5]沈珺珺，李富超等，皮状丝孢酵母利用大米草水解液发酵生产微生物油脂，2007,31(8).

[6] 赵宗保，加快微生物油脂研究为生物柴油产业提供廉价原料，中国生物工程杂志，2005,25(2),8-11.

[7]马芳，马海龙等，玉米秸秆固体酸催化剂及催化合成生物柴油的工艺研究，2010,38(12),69-74.

[8]孔永平，利用秸秆、废塑料直接制取汽柴油的新型热解系统，CN201971788U.