微藻制取生物燃料

1、微藻制取生物燃料 *唐 喆 张 颖 *郭庆祥(中国科学技术大学 合肥 230001摘 要 微藻具有生物总量大、生长周期短、光合反应效率高以及含有较多的酯类物质等优点。利用微藻 生产生物柴油、制备热裂解油和生产生物氢气,无论从环保角度还是从能源供应角度来讲,都具有非常重 要的意义。本文综述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,并对微藻与其它能源作 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。针对当前利用微藻制取生物 能源所存在的问题,提出应从生物技术、化学手段和工

2、程技术三方面进行改进和提高。表 4参 38关键词 微藻;生物柴油;生物油;生物氢气CLCBio-fuels from microalgae*TANG Zhe, ZHANG Ying*, GUO Qingxiang(University of Science and Technology of China, Hefei 230001, ChinaAbstract Microalgae have been suggested as very good candidates for fuel productions like bio-oil, biodiesel and bio-hydrogen b

3、ecause of their advantages of higher photosynthetic efficiency, higher ester content, higher biomass production and faster growth compared to other energy crops.It is of great significance ether from the environmental point or from the energy supply point. The latest progress of making bio-fuels fro

4、m microalgae was introduced in this paper. The methods of making bio-diesel, bio-oil and bio-hydrogen from microalgae and the technology of distilling high-value chemicals from microalgae were also summarized. Meanwhile, the production of bio-fuels from microalgae and other energy crops were compare

5、d. It was concluded that making bio-fuels from microalgae is a promising way to develop. Developments in algal biology and downstream technology (e.g. thermochemical and engineering technology were expected to enhance the economical effectiveness of the bio-fuel from microalgae strategy. Tab 2, Ref

6、38Keywords microalgae; biodiesel; bio-oil; bio-hydrogen当今社会,能源已成为人类社会广泛关注的焦点之一。化石燃料作为一种不可再生的物质能源,总储 量有限,随着人们不断的开采和利用必然有一天会面临枯竭的境地。同时燃烧化石燃料已产生日益严重环 境问题,如:大气污染、温室效应、以及海平面上升等。化石燃料还引起了各种社会问题,包括石油战争, 石油政治和石油经济 1等。因此利用可再生洁净能源来代替日益枯竭化石能源将是整个人类社会发展的必 由之路。在各种能源中,生物质洁净能源具有广阔的应用前景。生物质能就是指利用绿色植物将太阳能转 化为化学能而储存在生

7、物质体内的能量 2,生物质进行光合作用吸收 CO2将太阳能转化成化学能储存在生物体内,燃烧生物能可以将化学能转化并释放 CO 2 ,整个过程不会增加大气中 CO2含量,从而减轻主要由CO2造成的温室效应。在生物质中氮和硫等主要大气污染源的含量与化石燃料相比要低很多,所以燃烧时 对环境的污染相对较小。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 收稿日期 Received: 接受日期 Accepted:*国家重点基础研究发展计划资助 (No. 2007CB210200 Supported by National Basic Research Program of Chi

8、na(973 Program (No.2007CB210200*通讯作者 Corresponding author (E-mail: zhzhying展前途,并有望代替化石燃料能源,从而引起了科学界的广泛兴趣并且受到各个国家的普遍重视 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、菜子油 等 、木质纤维素和微藻等。其中微藻作为生物能同其它生物质(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;可以忍耐高浓度 CO 2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

9、、生物裂解油、生物氢 气和提取化学品。并对微藻和其它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,为进一步开发和利用微藻提供参考。1 微藻制备生物柴油生物柴油是泛指可供柴油机使用的、清洁、可再生的、原料源于生物的液体燃料,主要由 高级脂肪酸甘油酯或高级脂肪酸与烷基单醇 在催化剂的参与下 通过酯交换反应或酯化反应产生高级脂肪酸烷基 酯(反应式 1 。其中以甲酯为主,这是因为甲醇方便易得,价格低廉且化学活性较高,而生成的甲酯热值 较高,密度较小。在日常生产中,也有用乙醇、 2-丙醇和丁醇作原料生产生物柴油的,其各自生成的生物 柴油的特性及其生产条件可参考文献 6。H

10、 2CHC H 2COCOR OCOR OCORROHH2C H 2OH OH OH3RCO 2R R=Me, Et, 2-Pr, Bu反应式 1由于生物柴油(高级脂肪酸甲酯的最高热值是 41 MJ/kg(柴油是 45 MJ/kg和密度 0.864 kg/l(柴油是 0.838 kg/l7,与柴油最高热值和密度方面比较接近,且具有几项柴油不具备品质,如较低冷虑点、氮硫含 量较低和 CO 2净循环等,因此被认为是十分具有发展前途的可再生能源,是代替柴油的理想燃料之一。目前,制备生物柴油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酯再通过酯交换反 应制取生物柴油(高级脂肪酸甲酯 。微藻油

11、酯在很多方面与动植物油酯相当,都是高级脂肪酸甘油酯, 可以通过酯交换反应制取生物柴油。微藻作为生产生物柴油的载体与动植物载体具有显著的优势,其优越 性可见于表 1。表 1是表示为满足美国交通燃油 50%的条件下,各种生物柴油的比较。从表中可以明显看 出微藻作为生产生物柴油的载体具有无可比拟的优越性 5,这主要是由于微藻生长速度快,生长周期短, 含油量较高,所以能在较短时间,占用较少土地的情况下生产较多的油,且微藻几乎都生长在水中,所以 实际上占用耕地面积很少。表 1 不同来源的生物柴油的比较 5Table 1 Comparison of some sources of biodiesel谷物名

12、称油的产率 (l/ha需要耕地的面积 (m.haa占现存美国耕地的百分比玉米 大豆 椰子 油椰子 微藻 b 微藻 c17244626895950136900587001540594994524.584632654241.12.5a:满足美国一年 50%交通燃油所需要油量 a :For meeting 50% of all transport fuel needs of the United Statesb :在干重的条件下,油脂含量占微藻生物质 70% b: 70% oil (by wt in biomass.C: 在干重的条件下,油脂含量占微藻生物质 30% c: 30% oil (by w

13、t in biomass.目前,制备生物柴油方法主要有酸催化、碱催化和酶催化三种,其中酸催化一般所用的催化剂是 100%浓硫酸,反应液中酸浓度为 2.25 M;所用的醇 /油比一般较大,有文献报道 8是 100%过量醇,也有文献报 道 9醇油比为 30:1甚至更高;反应时间一般较长(大约是 324h 左右 。由于所使用的催化剂为高浓度硫酸,对设备有严重的腐蚀性,所以对设备材料要求较高,一般为不锈钢材料,这样就限制了其用途。但是 酸催化对于含有不饱和脂肪酸和水的油脂又具有显著的优势,因为酸可以催化酸和醇发生酯化反应,这样 那些含有较多不饱和脂肪酸的油脂和废油就可生成生物柴油,而不需要进行预处理,

14、而目前生产生物柴油 面临主要问题就是原料油价格过高,因此酸催化就可以利用废油酯来生产生物柴油,这样不仅可以大幅度 地降低生产成本而且有利于环境。目前关于利于酸催化废油脂或脂肪酸含量高的油脂生产生物柴油报道有 不少,例如:Zong 10曾报道利于硫酸化不完全碳化的糖类(主要是葡萄糖去催化含有高含量脂肪酸的油 脂制取生物柴油,反应温度为 80 ,醇油比为 10:1,经 5小时得到 95%产率生物柴油。这种方法用不完 全碳化的糖代替一般酸如浓硫酸,一方面可以减少浓硫酸对环境和设备污染与腐蚀,另一方面易于和产物 分离,而且这种催化剂易于制备价格便宜,是一种很好的催化剂。另外,固体酸酸性强,能催化酯化反

15、应 和酯交换反应且产物与催化剂分离简单,催化剂可循环使用,是酸催化生产生物柴油的一类良好催化剂, 例如 Mangesh 11就曾利于固体酸 (负载在 TPA 的水合氧化锆 催化含高含量脂肪酸油酯制备生物柴油,能得 到 77%产率的生物柴油。微藻体内不仅含有大量油脂同时也含有不少游离脂肪酸,如果运用酸催化制取生 物柴油的方法,就无需进行预处理而可以生产生物柴油,因此酸催化法适用于利用微藻制取生物柴油。 碱催化一般使用的催化剂是 NaOH 和 KOH ,有时也用到 RONa ,一般为 MeONa 。由于甲醇钠的碱性更 高,更容易与甘油酯进行酯交换反应,对那些活性较低甘油酯是一个不错的选择。醇油比一

16、般 6:1,这是 因为酯交换反应是一个可逆反应,既可以生成生物柴油也可以生成甘油酯,所以选择的比例一般要高于化 学计量比,此反应的醇油化学计量比是 3:1,所以选择高于化学计量比两倍,以便使化学反应向生成生物 柴油方向进行。反应温度一般选择在醇类化合物沸点附近,一般是甲醇,所以选在 65 (65 是甲醇沸 点 。碱催化生产生物柴油最大的优点是反应速度快,反应时间短,一般在 30分钟左右反应就基本完成, 生物油产率达到 95%以上。碱催化生产生物柴油详细情况可参看文献 12, 13 ,碱催化生产生物柴油最大 缺点就是所用油脂必须是无水无游离脂肪酸的甘油酯,因为如果有游离的脂肪酸,必然与碱反应,使

17、酯化 反应反应无法进行。如果油脂中含有大量水的话,易发生皂化反应,使反应产率降低并引入副产物,不易 分离。因此在使用碱作为催化剂前,必须对油脂进行预处理操作 9即除水除酸。碱催化另一个问题就是催 化剂碱(NaOH 和 KOH 的回收和利用,一般来讲 NaOH 和 KOH 在催化过程不可能完全避免水,总是或多 或少发生皂化反应,另外 NaOH和 KOH 作为强碱也有可能与设备反应,因此在反应中碱含量不断减少, 同时作为溶液也不容易回收纯化。有人提出用固体碱来合成生物柴油方法,例如: Verziu14用固体碱 MgO 来催化合成生物柴油,并且达到 90%以上产率,催化剂在使用 45次后活性不减,产

18、率仍在 90%以上。 除了单纯利用酸催化或者碱催化,也有人提出结合酸碱催化,利用两步法处理油脂,即先用酸催化处 理掉游离的脂肪酸,再利用碱进行酯交换反应生产生物柴油,这就可以利用碱催化反应时间快的特点缩短 反应时间,降低生产成本。例如 Nicholas 15等人和张云 16等人就利用两步法合成生物柴油。酶催化生产生物柴油,一般使用的是脂肪酶,反应条件温和,反应温度一般为室温 30 左右,原料 比即醇油比略高于 3:1,即略高于此反应化学计量比。酶催化生产生物柴油最大优点是:条件温和,专一 性强,产品回收过程简单,无污染排放,适用范围广。但是酶催化与其它方法相比生产成本高、反应效率 低且酶在过量

19、的甲醇容易发生失活现象,这些都阻碍了生物酶技术在工业化中的使用。具体酶催化生产生 物柴油可参看文献 17, 18,上述三种方法的简单比较见表 2。表 2生产生物柴油三种催化方法的比较Table 2 Comparison of three catalytic methods of biodiesel酸催化 碱催化 酶催化反应条件 常压或高压(5595 常压(6070 常压(3040 醇油比反应时间 酸和水对反应的影响 对环境的影响 甘油的回收 催化剂价格 优点缺点10:150:1324 h无影响有废酸排出不易回收便宜使用含高脂肪酸的油脂反应时间长,反应速度慢,腐蚀性强6:130 min4 h有影

20、响有废碱排出不易回收便宜反应速度快,时间短,效率高油脂不能含有较高酸和水3:1772 h无影响无污染易回收昂贵条件温和,分离简单,范围 广成本高,效率低,易失活注:此表部分数据参考与文献 18 Notice: the data partly come from reference:18目前实现微藻制备生物柴油产业化的瓶颈是难以获得具有高产量、高含油量的藻种并利用这些藻种以 较低成本生产生物柴油。通常具有以上优良品质的藻种对培养条件要求较为苛刻,如果采用开放式培养, 这些藻种极易被环境中野生藻种所湮灭,但是如果采用密闭式培养成本将大大提高。另外在质取生物柴油 过程中若单纯利用藻类中的油脂,其它大

21、量生物质如蛋白质、糖类等就成了废物。尽管有人提出将其用于 发酵制取沼气(主要成分是甲烷 ,但是甲烷始终是气体不利于运输,且发酵法制沼气效率低占地面积大, 对大规模工业化生产来说是不大适合的。2微藻热解制备生物燃料技术2.1 微藻热解制备生物燃料技术的类型目前,利用微藻制备生物燃料技术 19主要有:生物化学转化和热化学转化两种技术。其中生物化学转 化技术主要有两种方法,即发酵和厌氧消化。发酵被广泛应用于酒精工业中,由各种酶将富含糖类及淀粉 的底物转化为乙醇等,是生产工业乙醇和制酒的基础。厌氧消化可直接将生物质转化为主要由甲烷和二氧 化碳等组成的可燃气体,还包括其他少量气体成分,如硫化氢等。厌氧消

22、化目前广泛应用于有机废水的生 物处理等方面,是生产沼气基础。热化学转化技术是目前将生物质转化为生物质能的主要技术手段之一, 根据最终产物的不同,可以将热化学转化技术分为热解、碳化、燃烧、气化和液化等几种不同的转化过程 20。热解是指在无氧的条件下将生物质加热到 500 左右,导致生物质分解转化为液体、固体及气体组分 的过程,由于热解较其他几种方法得到较多液体生物油,所以热解是目前最有希望用来制取生物油的技术 之一。热解包括快速热裂解和慢速热裂解两种,所谓快速热裂解 21就是升温速度快 (100 s 1 ,气体停 留时间极短(3 s ,快速冷却。而慢速热裂解这相反,升温速度较慢,主要产物是焦炭和

23、气体。二者的 比较见下表 3。表 3 快慢热裂解方法的比较Table 3 Comparison of fast pyrolysis and slow pyrolysis热解油的形态 产率 a 过程的流动性 升温速度 反应时间 能耗快速热裂解 慢速热裂解易流动液体(大部分是生物油不易流动物质(大部分是焦炭和气体57.2%10%可以循环进行不可以循环进行快慢短很长低 高a: 此数据来源于文献 21 a: the data come from the reference 21从表 3可以看出,快速热解与慢速热解相比,前者在制备生物油过程方面明显优于后者,但是二者制 取的生物油在品质有所差别:快速热裂

24、解油的 O/C=0.3,最高热值 HHV=29 MJ/kg;而慢速热裂解产物大 部分是焦炭和气体,但这部份气体冷却生成生物油热值较高,达到汽油热值 39 MJ/kg左右,而且其成分 大多是直链饱和烷烃, O/C较低 21,从这方面说虽然慢速热裂解产率很低,但生成生物油品质较快速热裂 解制取的生物油要好。与从微藻制取生物柴油相比,热解对微藻的组成较不敏感,微藻的绝大部分组分均可通过热解转化为 燃料。因此热解对微藻的品质要求较低,并有可能实现大规模处理由野生微藻爆发造成的水华,从而实现 变废为宝。2.2热解油的特点目前生物油主要通过快速热解制得。快速热解油的一个显著特点就是相对于汽油和柴油其含氧量

25、较高 (O/C=0.3, 热值较低 (HHV=29 MJ/kg , 另外生物油中含量最高的是石沥青, 大约占据生物油的 6470%, 饱和烃大多数是直链烷烃,范围在 C10C30左右,含量最大在 C7-C19左右,其分布与柴油碳链分布十 分相似。微藻和木质纤维素都被用于制备生物油 22, 23,制得油品的差别见表 4。表 4微藻和木质纤维素快速热裂解油的比较 aTable 4 Comparison of fast pyrolysis oils from microalgae and lignocellulosic materials饱和烃 % 极性组分%HHVMJ/kg密度kg/l产率%H/C

26、O/C粘度Pas稳定性微藻快速热解油 木质纤维素快速热解油 1.14131.171229211.151.2182440501.721.380.260.370.100.040.2较好 不好a: 此数据来源于文献 21,22,23 a: the data come from the references 21,22,23从上表上可看出微藻和木质纤维素快速热解油的品质与柴油的含氧量(O/C0.06和热值(HHV=42 MJ/kg还有较大差距。如果想利用热解油代替柴油用于内燃机,还必须对其进行处理,如:催化加氢、 催化裂解、水蒸气重整等,改善其品质。从上表还可以看出微藻快速热解油较木质纤维素快速热解油

27、的含 氧低、密度低、最高热值高,相对稳定性高,油品好。二者之间有这样差别可归因于二者的结构差异。微 藻主要成分是:蛋白质、液体(主要成分是高级脂肪酸甘油酯和糖类物质,这三类物质大约占据微藻干 重的 6080%;而木质纤维素的主要成分是:纤维素、半纤维素和木质素,这三类物质大约占据木质纤维 素的 95%以上。由于微藻含有油脂类物质,热解时较易生成品质较好的生物油;同时产物分布和含氧量都 与物质本身 C/H和 O/C比有关,与木质纤维素相比微藻三个主要组分的平均 C/H和 O/C比较低,所以微 藻快速热解油中的 C/H和 O/C比也较低,同时饱和烃类含量较高。2.3热解方法选择快速热解法制取生物油

28、的过程中必须对原材料进行干燥,而微藻是含水量十分丰富物质,水分几乎占 据了体质的 90%以上,而将其干燥将需要大量能量,并且要想使其干燥完全而又不伤害其组成十分困难, 因此利用不需干燥去水的水热法 (即高压液化法 将微藻转化为生物油将是比较好选择。 Yang 等人 24, 25, 26, 利用高压液化法即水热法对几种生物质(豆杆、玉米、棉花杆和麦秆进行处理,发现以 10 K/s的速度加 热裂解这几种生物质,在 663 K时产油率达到最大值,其产物油的 H/C=1.65和 O/C=0.058,理论经验热值为 42.79 MJ/kg,与柴油热值碳氢含量都十分相似,故被作者称为生物石油,其后并对其生

29、成的生物油进行精 炼,发现经脱氧精制以后油的品质更加完美, H/C=1.90和理论经验热值为 44.22 MJ/kg,这说明液化法制取 生物油不仅可以省去干燥脱水的费用还可以得到高品质生物油,只是此方法生产生物油产率很低,一般不 具有开发性,但如过改变生产条件使其产率得以提高,那将是一条生产生物油不错的途径。3微藻制生物氢气3.1 生物制氢生物制氢技术 27是目前制氢领域的研究热点,生物制氢可分为光合作用制氢和发酵制氢两种。光合作 用制氢是利用藻类和光合细菌直接将太阳能转化为氢能:即利用二氧化碳和水并转化成氢气;而光合异养 细菌能将乙酸、乳酸、丁酸等有机酸转换成氢气及二氧化碳。发酵制氢是利用厌

30、氧微生物将工农业废弃物 里的小分子有机物转化为氢气;在厌氧条件下,有机废弃物料酸化成有机酸的过程中也产生氢气。微藻制 取生物氢气显然属于光合作用制氢的范畴,微藻中产氢酶系在光照的条件下吸收二氧化碳并将水分解生产 氢气,如莱茵衣藻(Chlam ydom onas reinhardtii等。利用纯净碳源作为培养液培养微藻生产生物氢气成 本较高,有人提出以工业废水作为培养液来培养微藻,例如 Kargi 28等人就利用废物质进行生物产氢,但 目前此方法还处于摸索阶段。总而言之,生物产氢虽然条件温和,但产量有限且生产成本较高,近期难以 实现工业化生产。3.2化学产氢化学产氢历史悠久,但大部分都是以石油为

31、原料,催化裂解产氢。目前已有以木质纤维素制取的生物 油为原料制取氢气的报道,例如:王兆祥等人 29报道利用 C12A72K2O 催化水蒸气重整生物油制氢和贤晖 等人 30报道利用 C12A72MgO 催化生物油裂解制氢。除了上述以生物油为原料利用催化剂催化裂解制取氢 气外,还可以利用电催化制取氢气,即利用强电流撞击生物油制取氢气 31。目前尚无以微藻或微藻制取的 生物油为原料生产氢气的报道,但从本质上来说微藻制取的生物油与木质纤维素制取的生物油没有太大出 别,因此利用微藻油制取氢气在理论是完全可行的。4 从微藻中提取化学品微藻中除了含有糖类、蛋白质等可作为食物、药物或饲料,还含有各种游离的脂肪

32、酸,而有些不饱和 脂肪酸不仅是人体必须的,还是治疗某些疾病的药物。例如 EPA 就是一种治疗心脏病的一种药物,它是一 种-3不饱和脂肪酸,其分子式如下:EPA(20:5目前,人们获取这类化合物主要是从鱼的肝油中获取的,不仅产量有限而且易破坏生态平衡。微藻中 含有大量不饱和脂肪酸(也包括 EPA ,研究发现实际上鱼类肝脏中含有的 EPA 正是通过鱼消化微藻以后在 体内不断富集的结果。 Wen 等人 32发现通过控制有些微藻在异养的条件(即在没有光照的情况以糖类营养 源的生长下的生长,可以控制和实现 EPA 的产量最大化。除了上述 EPA 具有很好医疗价值外,许多的其 它不饱和脂肪酸也具有很好的医

33、疗价值。如何控制和实现在微藻中脂肪酸的生长和提取,已有许多这方面 的报道,例如:Fiedler 等人 33发现提高培养液中 Fe 2+的含量有利于脂肪酸的增加,但有最佳值,过大会造 成微藻细胞的死亡,一般以 2 g/L为宜;同时增加 NaCl 浓度也可以促进脂肪酸含量的增长,但也不宜过大, 过大会抑制生长,以 0.5%最佳。此外 Zhu 等人 34发现利用湿法提取不饱和脂肪酸没有在将微藻干燥后提取 脂肪酸多,这是因为微藻的不饱和脂肪酸油酯不仅存于与细胞体内而且还存于细胞膜内,在没有干燥的情 况下,用有机溶液只能提取细胞体内的饱和脂肪酸油酯,而无法提取细胞膜内的油脂,所以建议先利用湿 法提取不饱

34、脂肪酸油酯,再用有机溶液干法提取,提取后的油酯经皂化反应就可以得到不饱和脂肪酸了。 除了提取饱和脂肪酸外,还可以从微藻制取的生物柴油中提取甘油, Abbott 等人 35利用碱性离子液体 提取甘油,详细情况可参看文献 33。4展望目前,利用微藻制取生物燃料还处于初级阶段,有大量问题需要解决。微藻制取生物燃料一个关键问 题是生产成本过高。解决这个问题应从至少以下三方面入手:第一,从生物学的角度筛选和培育优良藻种, 例如通过基因工程选择和培育具有高油脂含量或有高产氢能力的藻种。还可以运用其他生物学方法来调节 微藻生长方式,来改变其特征,例如:通过调节生物的新陈代谢来获得高品质的微藻品种, Miao

35、 等人 36, 37曾报道将培养液的有机物浓度提高可以使微藻由自养型调节成异养型,调节后微藻本身及其热解油都发生 了变化,变成异养后微藻体内的液体和糖类和化合物的含量明显增加,由原来的液体 14.7%增加到 52.20%, 糖类化合物由 10.62%增加到 15.43%,同时叶绿素几乎没有了,热解后的异养型比自养型油的产率要高得多 (自养:16.6%,异养:57.2% ,同时饱和烃和极性组分都明显增加了 , 分别由原来的 0.86%、 33.82%增加 到 1.02%、 89.93%。第二,通过化学的方法来提高微藻产油的品质,例如通过催化加氢、催化裂解和水蒸 气重整等方法,使生成的生物油品质得

36、到提高,此种方法关键在于开发合适的催化剂,使其适应生物油的 生产,例如利用微孔及介孔分子筛催化热解油 38,可有效地改善生物油的品质。第三,通过工业设计一些 微藻培养环境和微藻收集方法,大幅降低微藻油的生产成本,从而可以和石油竞争。在众多的生物质中,藻类具有生物量大、生长周期短、易培养以及含有较多的脂类物质等优点,利用微藻生产生物柴油、制备热裂解油和生产生物氢气,无论从环保角度还是从能源供应角度来讲,都具有非 常重要的意义。虽然目前的研究还处于起步阶段,还有许多困难要解决,但是随着科技的进步、研究的深 入,作为新型绿色能源,微藻无疑是制备生物燃料原料的优良替代品 , 具有广阔的开发利用前景。R

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57、术大学合肥230001相似文献(10条1.期刊论文 刘斌 . 陈大明 . 游文娟 . 邢雪荣 . 于洁 . 于建荣 . LIU Bin. CHEN Da-ming. YOU Wen-juan. XING Xue-rong. YU Jie. YU Jian-rong微藻生物柴油研发态势分析 -生命科学 2008,20(6微藻是光合效率最高的原始植物之一,与农作物相比,单位面积的产率可高出数十倍.微藻生物柴油技术首先包括微藻的筛选和培育,获得性状优良的高含油量藻种,然后在光生物 反应器中吸收阳光、CO2等,生成微藻生物质,最后经过采收、加工,转化为微藻生物柴油.完整的微藻生物柴油成套技术链涵盖多个

58、技术环节,是一个复杂的系统工程,包括微藻生物工 程技术、微藻高效规模化养殖技术,以及微藻生物质采收、加工与转化技术等.其中,降低生产成本是当前微藻生物柴油研究面临的主要挑战,各国的研究机构为此开展了多方面的研究 .2.学位论文 齐沛沛 微藻油脂制备生物柴油研究 2008本研究旨在开发一种富含油脂的微藻资源来制备生物柴油,从以下四个方面对微藻小球藻进行了系统的研究:微藻的培养及培养条件优化、微藻油脂提取条件研究、富含油脂微藻 培养条件探讨、微藻油脂制备生物柴油及产品性能研究,主要结果如下:三株小球藻(Chlorella spp,Chlorella sorokiniana,Chlorella vulgaris生长和繁殖的适宜培养条件为:培养基为BG11,接