微藻能源生物柴油

1、微藻减排CO2制取生物柴油微藻能源之生物柴油微藻能源之生物柴油Contents研究现状及示范展示研究现状及示范展示 背景介绍背景介绍试验研究介绍试验研究介绍背景背景 煤炭煤炭70.4%17.9%石油石油3.9%7.8%水、核电水、核电其它能发电其它能发电天燃气天燃气背景背景19701970年，石油危机；传统化石年，石油危机；传统化石燃料的日益枯竭；燃料的日益枯竭；传统的化石燃料燃烧排放的温传统的化石燃料燃烧排放的温室气体（尤其是室气体（尤其是COCO2 2），污染），污染物；物；20062006年年，全球以每年全球以每年GDP1%GDP1%的的投入，可以避免将来每年投入，可以避免将来每年GDP

2、5%20%GDP5%20%的损失的损失。背景背景l 微藻对太能能利用率高，生长速率极快微藻对太能能利用率高，生长速率极快（繁殖一代的时间一般为（繁殖一代的时间一般为2-52-5天），适合天），适合大规模养殖；大规模养殖；l 大规模养殖微藻，收获微藻生物质转化大规模养殖微藻，收获微藻生物质转化为生物柴油，清洁燃烧。为生物柴油，清洁燃烧。微藻能源潜力微藻能源潜力美国能源部预测：微藻制生物燃料代替全美汽车燃油美国能源部预测：微藻制生物燃料代替全美汽车燃油微藻转化太阳能的量子效率高达2-10%，陆生植物1%.部分微藻的油脂含量部分微藻的油脂含量序号号藻种种中文适宜温温度（） 生长长速率（doublin

3、gsday-1）油脂含量（）适宜电导电导率(mmhocm-1)原始缺氮氮缺硅1 1NITZS2(Hantzschia DI-160)菱板藻属属66(1466(14天) )2 2 NAVIC1(Navicula saprophila，F-2)舟形藻属属302.772258(7天)49(2天)3 3NAVIC8(Navicula acceptata，SB-304)舟形藻属属353.822.148.532.4454 4NITZS13(Nitzschia dissipata，SB-307)菱形藻属属2.545475 5NAVIC9(Navicula pseudotenelloides)舟形藻属属302

4、.542.56 6CYCLO1(Cyclotella cryptica，DI-35)小环环藻属属3013.242.138.67 7ENTOM3(Amphiprora hyalina，BB-333)茧茧形藻属属3022.130.237.120608 8CYCLO4(Cyclotella cryptica，UT-65)小环环藻属属301.4不超过过23.49 9 CHAET14 (Chaetoceros sp.，SS-14)牟氏角毛藻属属352.871938(7天)39(2天)25701010CHAET9(Chaetoceros muelleri，UT-147)牟氏角毛藻属属304.0111222

5、.7(4天)23.410-701111CHAET10(Chaetoceros muelleri，S/CHAET-4，UT-27)牟氏角毛藻属属302.5111222.7(4天)23.410-701212CHAET15(Chaetoceros muelleri，49-1A)牟氏角毛藻属属302.5111222.7(4天)23.410-701313CHAET39(Chaetoceros muelleri)牟氏角毛藻属属302.5111222.7(4天)23.410-701414CHAET6(Chaetoceros muelleri，NM-6)牟氏角毛藻属属301.41112不高于2010-70硅藻

6、油脂含量硅藻油脂含量l15.1万平方公里的养殖面积,可脱除61亿吨（2009年燃煤排放61亿吨CO2.）l我国海洋面积299.7万平方公里，用5.04%；l并年收获6.26亿吨生物柴油（2010年我国石油消耗量4.49亿吨）我国微藻能源潜力研究现状研究现状l19701970年代石油危机开始，美国能源部就将微藻能源作为重大研究计划投入巨年代石油危机开始，美国能源部就将微藻能源作为重大研究计划投入巨资支持资支持；l1976-19961976-1996年，年，NRELNREL投资投资5 5千万美元的水生植物计划，采集千万美元的水生植物计划，采集30003000株微藻筛选出株微藻筛选出300300多株

7、潜力油藻（油脂含量多株潜力油藻（油脂含量20-60%20-60%）；）；l2008-20092008-2009年，美国国防部和宇航局先后宣布投巨资开发微藻航空燃油；年，美国国防部和宇航局先后宣布投巨资开发微藻航空燃油；l20092009年，美国近年，美国近180180家公司投资于微藻生物柴油的开发示家公司投资于微藻生物柴油的开发示 范，艾可森美孚，范，艾可森美孚，ShellShell，ChevronChevron等石油巨头公司，但尚未实现商业化。等石油巨头公司，但尚未实现商业化。示范工程示范工程示范工程示范工程杜克能源公司“微藻-二氧化碳资源化利用”示范(EAST BEND)新奥集团在中国内蒙

8、建立的示范基地实验室研究介绍实验室研究介绍螺旋藻螺旋藻小球藻硅藻小球藻，硅藻适用于制取生物柴油传统微藻制油方法是首先采收脱水干燥、然后研磨破壁用有机溶剂萃取油脂、最后通过甲醇脂交换反应制取生物柴油21223223C HO C O RC HO H C H O C O RC H O H3 C HO HC HO HC HO C O R( ME O H)( T G) 13RC O O C H( ME )G L ) 传统方法：微藻原油通过酯交换反应制取生物柴油传统方法：微藻原油通过酯交换反应制取生物柴油甘油三酸酯 + 甲醇 脂肪酸甲酯 + 甘油酯交换反应酯交换反应(a)光皮树种子 (b)黄连木种子 (c

9、)纤细角毛藻 (d)新月菱形藻不同原料及生物柴油不同原料及生物柴油生物柴油制取方法生物柴油制取方法甘油三酸酯 + 甲醇 脂肪酸甲酯 + 甘油生物酶法 化学法化学法即酯化法：工艺复杂、能耗高、成本高、生产过程有废碱液排放等缺点。低碳醇转化率低（4O-60），短链醇对酶有一定毒性，酶的使用寿命短；副产物甘油和水难于回收。 ?降低成本生物柴油制取方法生物柴油制取方法技术路线技术路线技术路线技术路线Thank you !序号号藻种种中文适宜温温度（） 生长长速率（doublingsday-1）油脂含量（）适宜电导电导率(mmhocm-1)原始缺氮氮缺硅1 1NITZS2(Hantzschia DI-1

10、60)菱板藻属属66(1466(14天) )2 2 NAVIC1(Navicula saprophila，F-2)舟形藻属属302.772258(7天)49(2天)3 3NAVIC8(Navicula acceptata，SB-304)舟形藻属属353.822.148.532.4454 4NITZS13(Nitzschia dissipata，SB-307)菱形藻属属2.545475 5NAVIC9(Navicula pseudotenelloides)舟形藻属属302.542.56 6CYCLO1(Cyclotella cryptica，DI-35)小环环藻属属3013.242.138.67

11、 7ENTOM3(Amphiprora hyalina，BB-333)茧茧形藻属属3022.130.237.120608 8CYCLO4(Cyclotella cryptica，UT-65)小环环藻属属301.4不超过过23.49 9 CHAET14 (Chaetoceros sp.，SS-14)牟氏角毛藻属属352.871938(7天)39(2天)25701010CHAET9(Chaetoceros muelleri，UT-147)牟氏角毛藻属属304.0111222.7(4天)23.410-701111CHAET10(Chaetoceros muelleri，S/CHAET-4，UT-27)牟氏角毛藻属属302.5111222.7(4天)23.410-701212CHAET15(Chaetoceros muelleri，49-1A)牟氏角毛藻属属302.5111222.7(4天)23.410-701313CHAET39(Chaetoceros muelleri)牟氏角毛藻属属302.5111222.7(4天