生物柴油技術

生物柴油技術

指動植物油與甲醇等短鍊醇進行酯化、酯交換後在精制後得到的脂肪酸甲酯
指動植物油與甲醇等短鍊醇進行酯化、酯交換後在精制後得到的脂肪酸甲酯,是一種可再生的清潔能源。
  • 中文名:生物柴油技術
  • 外文名:
  • 适用領域:
  • 所屬學科:
  • 分類:生物柴油
  • 定義:生物柴油技術 生物柴油

發展前景

巴西正在大力推廣生物柴油生産,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。

國際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:一是利用食用油生産生物柴油;二是利用甘蔗渣發酵生産柴油;三是利用"工程微藻"生産柴油。

原理

為了提高柴油生産效率,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産效率。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産,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後,将反應物靜置,并把甘油分離出去,即可直接将其用作生物柴油。

除植物油酶法生産生物柴油外,也有報道利用甘蔗渣為原料發酵生産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将這一成果轉化為生産力,已建立每天6桶生物柴油的裝置,以蔗渣為原料生産柴油,并計劃擴建成每天25噸工業規模的生産裝置。但是,采用什麼微生物發酵生産柴油?産出率如何?沒有見到具體報道。

利用"工程微藻"生産柴油是柴油生産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,為柴油生産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",即矽藻類的一種"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(一般自然狀态下微藻的脂質含量為5%-20%),戶外生産也可增加到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。正在研究合适的分子載體,使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達,還進一步将修飾的ACC。

案例

日本每年的食用油消費量為200萬噸,産生的廢食用油達40萬噸,為生産生物柴油提供了原料。借助酶法即脂酶進行酯交換反應,混在反應物中的遊離脂肪酸和水對酶的催化效應無影響。

反應液靜置後,脂肪酸甲酯即可與甘油分離,從而可獲取較為純淨的柴油。

利用此種方法生産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。

特性

上述生物柴油制造方法--酯化、酯交換,所生産的生物柴油應該稱為脂肪酸甲酯或乙酯,和石化柴油的主要成分有本質區别是酯與烴。商丘有相關生物柴油企業可以用廢棄的油脂生産出達到歐盟标準的生物柴油。

總之,柴油是城鄉使用較為普遍的燃料,通過生物途徑生産柴油是擴大生物資源利用的一條最經濟的途徑,是生物能源的開發方向之一。

能源生物技術必将得到發展,"無污染生物柴油"也必将得到更廣泛的應用。

而利用廢棄油脂生産生物柴油可以有效的解決地溝油回流餐桌的風險,利國利民的好項目。

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