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什么是生物柴油
发布时间:2015-5-22
生物柴油是指植物油与甲醇进行酯交换制造的脂肪酸甲酯,是一种洁净的生物燃料,也称之为"再生燃油"。目前,巴西正在大力推广生物柴油生产,以减少石油进口。美国能源部正在集资发展生物质能,要求到2010年,美国生物质能的使用量增加2倍,生物柴油也被列为生物质能之一。
    目前,国际上对生物柴油的开发形势看好,而制造生物柴油的途径主要有三条:一是利用食用油生产生物柴油;二是利用甘蔗渣发酵生产柴油;三是利用"工程微藻"生产柴油。

    日本每年的食用油消费量为200万吨,产生的废食用油达40万吨,为生产生物柴油提供了原料。借助酶法即脂酶进行酯交换反应,混在反应物中的游离脂肪酸和水对酶的催化效应无影响。反应液静置后,脂肪酸甲酯即可与甘油分离,从而可获取较为纯净的柴油。利用此种方法生产生物柴油有几点值得注意并有待研究解决:1.不使用有机溶剂就达不到高酯交换率;2.反应系统中的甲醇达到一定量时,脂酶就失活;3.反应时间比较长;4.一般来说,酶的价格较高。

    为了提高柴油生产效率,采用酶固定化技术,并在反应过程中分段添加甲醇,更有利于提高柴油的生产效率。这种固定化酶(脂酶)是来自一种假丝酵母(Candidaantaretica),由它与载体一起制成反应柱用于柴油生产,控制温度30℃,转化率达95%。这种脂酶连续使用100天仍不失活。反应液经过几次反应柱后,将反应物静置,并把甘油分离出去,即可直接将其用作生物柴油。

    除植物油酶法生产生物柴油外,也有报道利用甘蔗渣为原料发酵生产优质柴油的研究成果,据称1吨甘蔗渣的能量与1桶石油相当(每桶等于31.5加仑,每加仑等于3.7853升)。如加拿大一家技术公司正在将这一成果转化为生产力,已建立每天6桶生物柴油的装置,以蔗渣为原料生产柴油,并计划扩建成每天25吨工业规模的生产装置。但是,采用什么微生物发酵生产柴油?产出率如何?没有见到具体报道。

    利用"工程微藻"生产柴油是柴油生产一项值得注意的新动向。所谓"工程微藻"即通过基因工程技术建构的微藻,为柴油生产开辟了一条新的技术途径。美国国家可更新能源实验室(NREL)通过现代生物技术建成"工程微藻",即硅藻类的一种"工程小环藻"(Cyclotellacryptica),在实验室条件下可使脂质含量增加到60%以上(一般自然状态下微藻的脂质含量为5%-20%),户外生产也可增加到40%以上。这是由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效表达,在控制脂质累积水平方面起到了重要作用。目前正在研究合适的分子载体,使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达,还进一步将修饰的ACC

    总之,柴油是目前城乡使用较为普遍的燃料,通过生物途径生产柴油是扩大生物资源利用的一条最经济的途径,是生物能源的开发方向之一。能源生物技术必将得到发展,"无污染生物柴油"也必将得到更广泛的应用。
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