微藻制油.docx

微藻制油
、目前的能源现状
、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭,而且这些
传统能源造成大量的环境污染如
、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用,不足以满足人们的需要。
3■生物能微藻制油
、目前的能源现状
、煤炭等目前大量使用的传统化石能源接近枯竭,而且这些
传统能源造成大量的环境污染如
、风能、地热能、生物质能等应用极具有局限性不能大规模的应用,不足以满足人们的需要。
3■生物能源不仅具有资源再生、技术可靠的特点,而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
总而言之,未来将是生物能源的天下。生物能源将会是人类不二的选择,未来生源的前景将不可估量。
二、微藻概述
1■海洋单细胞藻类,即微藻,是地球上最早的生物物种,它们中的某些物种已经在地球上生存了35亿年之久。它们能十分有效地利用太阳能将H20、CO2和无机盐类转化为有机资源,是地球有机资源的最初级
生产力,有了它们才有了大气中的氧气,才有了海洋和陆地的其他生物,也才有了人类。
2•微藻的特点
⑴微藻具有叶绿素等光合器官,是非常有效的生物系统,能有效地利用太阳能通过光合作用将H2O、CO2和无机盐转化为有机化合物,因其固定和利用CO2可以减少温室效应。
⑵微藻一般是以简单的分裂式繁殖,细胞周期较短,易于进行大规模培养,由于微藻通常无复杂的生殖器官,使整体生物量容易采收和利用。
可以用海水、咸水或半咸水培养微藻,因此是淡水短缺、土地贫瘠地区获得有效生物资源的重要途径。
微藻富含蛋白质、脂肪和碳水化合物,某些种类还富含油料、微量元素和矿物质,是人类未来重要的食品及油料的来源。
微藻,尤其是海洋微藻,因其独特的生存环境使其能合成许多结构和生理功能独特的生物活性物质。特别是经过一定的诱导手段微藻可以高浓度地合成这些具有商业化生产价值的化合物,是人类未来医药品、保健品和化工原料的重要资源。
3■微藻的种类
微藻的国内外研究发展概况,重点探讨了4种主要的可利用微藻螺旋藻、小球藻、杜氏藻和红球藻
三微藻制油的优势
1■含油量高,易于培养,生长周期短单位面积产量大;2■充分利用太阳能,将水、二氧化碳等无机物质合成有机物质;3■能用海水培养,能耐受沙漠干旱半干旱地等极端环境,不占用耕地;4■能生产出高附加值的副产品,如生物高聚物、蛋白质、色素、动物饲料、酒精、氢气等;5■高效环保;生产出的生物柴油不含硫,燃烧产物不污染环境;排入环境可被微生物降解;6■生物柴油无毒,“绿色能源”。
四、微藻制油的过程
1■微藻制油的原理
微藻制油的原理是利用微藻光合作用,将化工生产过程中产生的二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,再进行提炼加工,从而生产出生物柴油。即通过藻类的光合作用,将废水中的营养物质和空气中的二氧化碳转化
为生物燃料,蛋白质。
*1-:•『.
0d
CO2+H2O糖类+能量
糖类
乙醇+水

微藻生物柴油成套技术涵盖多个技术环节,是一个复杂的系统工程,包括微藻的筛选和培育,获得性状优良的高含油量藻种,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。技术流程如下图
微藻生物柴油开发技术流程

①微藻的筛选和培育
优良富油藻种的选育是微藻生物柴油效率提高与成本降低的首个关键环节,涉及微藻含油量、光合效率、生长速率的研究等,其影响的因素包括微藻种类、研究温度、pH值、盐碱度、光照等环境因子,N、Si、P、S和微量元素等营养因子,以及基因工程改造等。一方面,从经济效益上看,较高水平的含油量是微藻生物柴油技术可行的必要条件。目前,葡萄藻(Botryococcusbraunii)、裂殖壶藻(Schizochytriumsp.)等微藻的含油量可达50%以上,这是对自然界中的微藻生物资源进行普查和系统的收集、表征、筛选、整理和保存的参考标准。另一方面,快速的生长条件也是降低微藻生物柴油开发成本的必然要求,即选育和基因工程改造后要符合耐高浓度的co2、高温以及高强度光照的条件。%-%,而环境中一定浓度的CO2含量又是微藻快速生长的基本条件,因此工业废气等非自然条件下的环境就成为了常见的选择。
表2不同微藻的耐受性和生长速度
微藻
Chlorococcumlittorale
Chlorellakessleri
Chlorellasp