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生物柴油介紹

發布時間:2020-09-18      點擊次數:550

   生物柴油是指植物油與甲醇進行酯交換制造的脂肪酸甲酯,是一種潔凈的生物燃料,也稱之為"再生燃油"。目前,巴西正在大力推廣生物柴油生產,以減少石油進口。美國能源部正在集資發展生物質能,要求到2010年,美國生物質能的使用量增加2倍,生物柴油也被列為生物質能之一。
    目前,上對生物柴油的開發形勢看好,而制造生物柴油的途徑主要有三條:一是利用食用油生產生物柴油;二是利用甘蔗渣發酵生產柴油;三是利用"工程微藻"生產柴油。
    日本每年的食用油消費量為200萬噸,產生的廢食用油達40萬噸,為生產生物柴油提供了原料。借助酶法即脂酶進行酯交換反應,混在反應物中的游離脂肪酸和水對酶的催化效應無影響。反應液靜置后,脂肪酸甲酯即可與甘油分離,從而可獲取較為純凈的柴油。利用此種方法生產生物柴油有幾點值得注意并有待研究解決:1.不使用有機溶劑就達不到高酯交換率;2.反應系統中的甲醇達到一定量時,脂酶就失活;3.反應時間比較長;4.一般來說,酶的價格較高。
    為了提高柴油生產效率,采用酶固定化技術,并在反應過程中分段添加甲醇,更有利于提高柴油的生產效率。這種固定化酶(脂酶)是來自一種假絲酵母(Candidaantaretica),由它與載體一起制成反應柱用于柴油生產,控制溫度30℃,轉化率達95%。這種脂酶連續使用100天仍不失活。反應液經過幾次反應柱后,將反應物靜置,并把甘油分離出去,即可直接將其用作生物柴油。
    除植物油酶法生產生物柴油外,也有報道利用甘蔗渣為原料發酵生產優質柴油的研究成果,據稱1噸甘蔗渣的能量與1桶石油相當(每桶等于31.5加侖,每加侖等于3.7853升)。如加拿大一家技術公司正在將這一成果轉化為生產力,已建立每天6桶生物柴油的裝置,以蔗渣為原料生產柴油,并計劃擴建成每天25噸工業規模的生產裝置。但是,采用什么微生物發酵生產柴油?產出率如何?沒有見到具體報道。
    利用"工程微藻"生產柴油是柴油生產一項值得注意的新動向。所謂"工程微藻"即通過基因工程技術建構的微藻,為柴油生產開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新能源實驗室(NREL)通過現代生物技術建成"工程微藻",即硅藻類的一種"工程小環藻"(Cyclotellacryptica),在實驗室條件下可使脂質含量增加到60%以上(一般自然狀態下微藻的脂質含量為5%-20%),戶外生產也可增加到40%以上。這是由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達,在控制脂質累積水平方面起到了重要作用。目前正在研究合適的分子載體,使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達,還進一步將修飾的ACC
    總之,柴油是目前城鄉使用較為普遍的燃料,通過生物途徑生產柴油是擴大生物資源利用的一條途徑,是生物能源的開發方向之一。能源生物技術必將得到發展,"無污染生物柴油"也必將得到更廣泛的應用。

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