生物柴油研究进展

介绍了国内外生物柴油的发展现状,探讨了我国发展生物柴油的原料来源途径,包括木本油料植物、转基因油料作物、废弃油脂、微生物油脂和微藻油脂等,综述了制备生物柴油的化学法、酶法、超临界法等生产技术及其进展,概括了当前生物柴油主要的品质问题与改性对策,分析了生物柴油副产物的高值化利用策略,指出了我国生物柴油产业化面临的原料、技术和生物炼制方面的主要问题。     

微藻生物柴油技术的研究现状及展望

微藻生物柴油是一种优良的可再生新能源,对于解决人类面临的能源短缺和全球变暖两大危机具有潜在的重大战略意义。综述了微藻生物柴油的技术流程、油脂含量较高的微藻藻种、微藻生物柴油的最大技术瓶颈、提高微藻油脂总产量的方法、微藻的大规模培养、微藻的采收和微藻生物柴油的制取等方面的研究现状,并对微藻生物柴油未来的核心研究方向提出了初步见解。     

生物柴油原料资源高油脂微藻的开发利用

生物柴油作为化石能源的替代燃料已在国际上得到广泛应用。至今生物柴油的原料主要来自油料植物, 但与农作物争地的情况以及较高的原料成本限制了生物柴油的进一步推广。微藻作为高光合生物有其特殊的原料成本优势, 微藻的脂类含量最高可达细胞干重的80%。利用生物技术改良微藻, 获得的高油脂基因工程微藻经规模养殖, 可大大降低生物柴油原料成本。介绍了国内外生物柴油的应用现状, 阐述了微藻作为生物柴油原料的优势, 对基因工程技术调控微藻脂类代谢途径的研究进展, 以及在构建工程微藻中面临的问题和应采取的对策进行了综述和展望。     

利用烟道气培养微藻的机制与应用

微藻生物柴油是唯一有潜力代替传统化石燃料解决交通用油问题的可再生生物能源,但其产业化主要受到微藻培养高成本的制约。工业废气(烟道气)不仅含有大量CO2,还含有硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)。因此,利用烟道气培养产油微藻既可以降低微藻生物柴油的生产成本,又可以减少温室气体和污染气体的排放。综述了微藻液体悬浮培养系统吸收、转化CO2、SOX和NOx的机理和利用烟道气培养微藻的研究与实践,基于微藻细胞具有高效吸收、转化CO2、SO2和NOx的能力,提出了建立微藻产油、固碳、脱硫、除硝一体化模式来帮助解决当前能源和环境问题的设想。     

我国微藻生物柴油的研究背景与发展战略

生物柴油是可再生能源开发利用的重要发展方向。藻类制备生物柴油具有产油量高、生长速度快、环境适应能力强、不与农作物争夺农田和淡水资源等优势。从微藻制备生物柴油着手,简要介绍了生物柴油的生产原料与发展历程、微藻油脂的组成与生物合成途径、微藻制备柴油的工艺与瓶颈及解决策略,最后对微藻制备生物柴油技术提出了近中远期发展目标及展望。     

微藻生物柴油的现状与进展

微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。通过转基因技术培育“工程微藻”,繁衍能力高,生长周期短,比陆生植物产油高出几十倍,并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。介绍了微藻生物柴油的优势,高脂质微藻选育,以及工程微藻研究与下游生产工艺的研究现状和进展。     

微藻生物柴油研发态势分析

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。     

微藻生物能源研究取得新进展

中国科学院青岛生物能源与过程研究所能源藻类资源团队刘天中研究员针对微藻生物柴油生产成本和能耗影响大的微藻油脂提取、微藻生物柴油转化等下游关键技术进行了系列研究,结果发表在《Biore-sourceTechnology》杂志上。     

一株耐碳酸氢钠产油绿藻的絮凝收集

用微藻油作生物柴油的生产原料有诸多优点,因此微藻生物柴油作为一种新型清洁能源,倍受关注[1-3]。目前,微藻生物柴油的研究还处于起步阶段,要实现工业化生产还有许多问题亟待解决。其中降低成本是关键。微藻采收成本往往较高,可占微藻生物柴油总生产成本的20%-30%[4]。常规的微藻采收方法有自然沉降法、离心法、气浮法[5]、絮凝法[6]、超滤法[7]、电泳法[8]等。其中,絮凝法相对较简单,成本较低廉,是适合于产油微藻的采收方法之一。Sukenik, et al.在20世纪80年代就已经尝试了用有机高分子絮凝剂结合金属离子的方法采收微藻[9]。     

利用基因工程技术提高微藻油脂含量的研究进展

利用微藻油脂制备生物柴油因具有重要的战略意义而受到世界各国的重视,成为近年来的研究热点。利用微藻制备生物柴油具有生长周期短、易于大规模培养、能大量吸收CO2及不占用耕地等优点。但是,由于对藻类油脂合成代谢中的调节机制了解不多,导致微藻基因组研究相对滞后,极大地限制了微藻生物能源的大规模开发和利用。随着现代生物技术的发展,通过基因工程、代谢工程等方法调控微藻脂类的合成代谢,提高藻类含油量和生物量已成为可能。概述了微藻中油脂的合成代谢,归纳总结利用基因工程技术提高微藻油脂含量的研究进展,为获得含油量高的工程微藻及微藻制备生物柴油提供技术储备。