生物柴油技术

更新时间:2023-07-11 23:21

生物柴油是指动植物油与甲醇等短链醇进行酯化、酯交换后在精制后得到的脂肪酸甲酯,是一种可再生的清洁能源。

发展前景

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。

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;二是利用甘蔗渣工程微藻

原理

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。

工程微藻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。

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。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。

案例

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。

特性

上述生物柴油制造方法--酯化、酯交换,所生产的生物柴油应该称为脂肪酸甲酯或乙酯,和石化柴油的主要成分有本质区别是酯与烃。商丘有相关生物柴油企业可以用废弃的油脂生产出达到欧盟标准的生物柴油。

总之,柴油是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。

而利用废弃油脂生产生物柴油可以有效的解决地沟油回流餐桌的风险,利国利民的好项目。

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