从工程微藻中提取制备生物柴油的研究进展

能源在现代工业生产中起着决定性作用,但传统能源储存逐渐匮乏,亟需新型能源补充。生物柴油是近年来发展出的一种新型能源材料,可以从多种生物中提取制备。研究发现,工程微藻富含微藻油,提取后可通过物理和化学等多种方法转化制备生物柴油。工程微藻原材料数量众多,成分纯净无污染,可再生循环,开发潜力巨大,并有望在未来占据能源市场的一席之地。但存在着微藻采收困难,技术成本高,目前技术尚未成熟,无法投入工业化使用等问题。本文通过综述近年来工程微藻中提取制备生物柴油的研究进展,为该生物能源的进一步研究开发与应用提供思路。

利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法--马军, 韩雅红, 王群,等.CN101654313A

滤池里以利用高级氧化对污水进行预处理培养工程微藻进行污水深度处理和二氧化碳减排的方法。它涉及了利用高级氧化对污水和烟气进行预处理,利用人工培养工程微藻同时解决污水深度处理和CO_(2)减排的方法,解决了现有技术中藻类因无法吸收污水中的大分子有机污染物而在污水处理中受到限制的缺陷。

工程微藻的生物安全风险、管控及生物封存

微藻具备利用太阳能固定CO_(2)并转化为有机物的能力,已成为有前途的绿色细胞工厂。随着生物技术快速发展,前沿生物技术在光合微藻中的研究与应用不断拓展,对微藻的工程改造日益全面和深入,比如通过合成生物学和基因组编辑技术对微藻进行工程改造,使其有潜力应用于医学、农业、食品、能源、环境等领域。然而,与此同时,工程微藻在环境中存活和扩散的风险也随之增加,给生态环境和人类健康带来潜在安全风险。为避免其在环境中扩散对生态环境和人体健康造成生物安全风险,需要强化工程微藻生物安全风险管控政策,并针对其开发生物风险防控技术。为了实现这一目标,研究人员开发了生物封存系统(biocontainment),包括利用有毒蛋白设计杀伤开关等主动策略和敲除必需基因制造营养缺陷型菌株等被动策略,对工程微藻进行空间上的封存。本文对近几年前沿生物技术在微藻生物工程领域的应用、工程微藻逃逸的生物安全风险和管理规范以及工程微藻中建立的多种新型生物封存技术的研究进展进行了总结和评述,最后对微藻生物封存领域的未来发展方向进行了展望。

应用生物技术构建可持续微藻生物质能源生产体系

提出了"废水、废气-水华微藻(自养藻类)-高油工程微藻(异养藻类)-生物柴油"可持续型微藻生物质能源生产体系的构建设想。首先以市政废水、废气CO2为基质大量生产水华微藻,在收获大量价廉的水华微藻细胞的同时实现市政废水中N、P的有效去除和温室气体减排;然后将先进的发酵工程技术和微藻育种工程技术集成配套以实现高油工程微藻的高密度异养培养,即通过生物育种工程技术获得适应性强的异养高油工程微藻,使其能够以水华微藻细胞的降解产物为底物,在可控条件下实现快速繁殖、合成并富集油脂,最终成为生物柴油生产的丰富原料。该体系可实现CO2固定、市政废水净化和微藻高附加值生物柴油的生产。

利用微藻处理污水的研究进展

人类经济活动的发展使大量污水进入水体,导致水质恶化,破坏了生态系统的平衡。为降低水污染对生态环境的负面影响,开发经济高效的污染物治理技术迫在眉睫。基于微藻培养的污水处理技术具有环境友好和处理成本低等优点,逐渐替代了传统的物理化学处理法。总结了微藻在污水处理中的研究现状以及技术应用,阐述了微藻净化污水的机理,综述了微藻处理污水技术的发展及其与藻生物质生产偶联的研究现状以及工程实例,在净化污水的同时可获得微藻生物质,通过后续的加工可以生产各种具有经济效益的产品,实现了污水的资源化。

利用藻类生物质制备生物燃料研究进展

生物柴油和生物质油的可持续健康稳定发展,必须有稳定和优质的原料来源。藻类生物质即是生产生物燃料的优良原料。介绍了微藻的概念,综述了利用微藻制备生物柴油和生物质油的国内外研究进展,尤其是制备微藻方面的生物基因工程、新反应器和联产技术,以及微藻直接热解制备生物质油和直接燃烧利用的技术。探讨了利用微藻制备生物燃料的优点和存在的问题。

世界生物质能源发展现状及未来发展趋势

本文首先分析了世界生物质能源的总体生产状况及变化趋势,然后对主要燃料乙醇生产国和主要生物柴油生产国的一些基本情况及其在世界所处的地位进行了概括和分析。最后指出,未来世界生物质能源的发展趋势是发展非粮生物燃料;研发纤维素乙醇技术,促进规模化生产;开发工程微藻,实现产业化生产。

国内外生物柴油技术的研究进展

本文将根据生物柴油近年来国内外的发展趋势,着重讨论生物柴油的制备工艺,酸碱催化、酶催化和离子催化等不同生物柴油的生产方式和不同的性质,所涉及的相关技术问题,以及用生命周期循环来评价生物柴油工艺和技术的可行性。

我国生物柴油产业化现状及前景

生物柴油是石化柴油的一种优良替代品，发展生物柴油有助于缓解能源危机，减少污染物的排放。本文从原料、技术、现有生产能力等方面概述了生物柴油在我国的产业化发展现状，并针对我国生物柴油产业发展提出了建议。

中国生物柴油亟待产业化

柴油作为一种重要的动力燃料，在各国燃料结构中占有较高的份额。中国柴油需求量很大，三分之一靠进口柴油来平衡市场的供需矛盾。2003年中国生产8300万吨柴油，2004年中国柴油需求将同比增长7．5％左右。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大。

生物柴油和小桐子

生物柴油是清洁的可再生能源,受到世界各国的高度重视,也是我国未来较长时间石油市场发展的焦点问题。它是以大豆、小桐子和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。与目前集中油料作物相比,小桐子制取生物柴油成本最低,而且其副产品种类丰富,利用价值高,有很高经济价值,所以它是世界公认的生物能源树。

产生物柴油微藻培养研究进展

石油的大量使用会导致能源枯竭和温室气体(CO2)排放的增加。为了实现经济和环境的和谐发展,必须使用可再生能源代替石油。可再生能源使用后不会造成温室气体排放的增加。生物柴油是一种理想的可再生能源,能满足以上要求,所以近年来得到迅速发展。微藻是一种主要利用太阳能固定CO2,生成制备生物柴油所需油脂的藻类。因此以微藻油脂为原料转化成的生物柴油是石油理想的替代品。简要介绍了产油微藻的种类和微藻油脂的合成,较详细地阐述了微藻自养培养、异养培养、生物反应器、工程微藻的最新研究进展,并初步展望了微藻产油研究的未来发展方向。

生物柴油的生产技术进展

综述了生物柴油的化学合成法、生物酶法、超临界流体法和工程微藻法。以碱为催化剂的化学合成法是生产厂家大都采用的方法,目前围绕该方法的研发工作主要集中于催化剂方面,新开发的催化剂有有机碱、固体酸、固体碱、分子筛和金属催化剂等。我国的清华大学和北京化工大学均在研究生物酶法合成生物柴油,已经建立了200 t/a的中试装置。超临界流体法和工程微藻法仍处于实验室研究阶段。还简述了影响生物柴油技术进展的生产原料、设备和产品标准等方面内容。