以微藻為原料制備生物柴油的研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢04/03/2014定義微藻（Microalgae）一般是指那些在顯微鏡下才能辨別形態(tài)微小的藻類。迄今已知的藻類約有30000余種，其中微藻約占70%。微藻細(xì)胞微小，形態(tài)多樣，適應(yīng)強(qiáng)、分布廣泛。生物柴油，是可再生的生物質(zhì)能源中一種性質(zhì)近似于石化柴油的優(yōu)質(zhì)替代品，主要是將富含長鏈脂肪酸的油料林木果實(shí)的油脂、動(dòng)物油脂及廢棄廢餐油脂等原料通過酯交換反應(yīng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的長鏈脂肪酸甲酯或乙酯，達(dá)到作為燃料使用的要求。微藻生物材料一、研究背景能源危機(jī)環(huán)境問題開發(fā)新能源傳統(tǒng)生物材料傳統(tǒng)生物材料新生物燃料

在眾多的可提取生物燃料的材料中，微藻脫穎而出。微藻的能源價(jià)值比陸生原料高出很多！用微藻作為生物柴油原料與其他原料的比較微藻可利用微生物發(fā)酵技術(shù)，在光反應(yīng)器中高密度、高速率培養(yǎng)。在同樣條件下，微藻細(xì)胞生長加倍時(shí)間通常在24h內(nèi)，對數(shù)生長期內(nèi)細(xì)胞物質(zhì)加倍時(shí)間縮短至3.5h。微藻大多分布在江海湖泊中，不與農(nóng)作物爭地，可以整年生長。其中原核的藍(lán)藻(也稱藍(lán)細(xì)菌)可以自養(yǎng)生活，無需另外添加C、N源。高等植物種子的脂肪酸含量僅為干重的15%~20%左右，而藻類的脂肪酸含量在氮元素缺乏時(shí)可達(dá)細(xì)胞干重的80%

。二、生產(chǎn)方法

微藻的大規(guī)模培養(yǎng)（關(guān)鍵）微藻的采收生物燃料的提取藻種的篩選三、微藻的大規(guī)模培養(yǎng)方式目前微藻的大規(guī)模培養(yǎng)主要有3種方式：傳統(tǒng)的敞開式跑道式培養(yǎng)，封閉式的光生物反應(yīng)器培養(yǎng)和封閉式的發(fā)酵罐生產(chǎn)。

傳統(tǒng)的敞開式跑道式培養(yǎng)

傳統(tǒng)的敞開式跑道式培養(yǎng)具有設(shè)施簡易、投資低、成本小等特點(diǎn)，但產(chǎn)量低、培養(yǎng)面積大、生長因子難控制、CO2補(bǔ)加困難、收獲成本高、易被其他生物污染和產(chǎn)品質(zhì)量低等缺點(diǎn)限制了這種開放式的培養(yǎng)方式。封閉式的光生物反應(yīng)器培養(yǎng)

封閉式的光生物反應(yīng)器培養(yǎng)可以使藻細(xì)胞的密度提高了6-12倍，總體積相對減少，分離成本大大降低，各種生長因子及工藝可以采用自動(dòng)化、集約化管理，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，避免受其他生物和非生物物質(zhì)的污染。但是該種方法也有其不足的地方，國內(nèi)外研究生產(chǎn)了各種各樣的生物反應(yīng)器，大部分都存在造價(jià)高這一特點(diǎn)。Schematicofcolumnphotobioreactor.封閉式的發(fā)酵罐培養(yǎng)

封閉式的發(fā)酵罐培養(yǎng)可以大量培養(yǎng)隱甲藻等異養(yǎng)藻，可以節(jié)省一部分開支，但是對于其他的自養(yǎng)藻卻很不利。而且發(fā)酵罐培養(yǎng)需要較高的操作技術(shù)，培養(yǎng)基的添加等也限制著該方法的應(yīng)用。四、最新成果美國荷蘭以色列中國Valcent公司利用高密度垂直式生物反應(yīng)器每年每英畝可以生產(chǎn)138t生物柴油AlgaeLinkNV公司開發(fā)的海藻光生物反應(yīng)器系統(tǒng)每立方米每天可以生產(chǎn)海藻干物質(zhì)1~1.4kg。發(fā)電廠生產(chǎn)的二氧化碳，與海藻一起制備生物燃料。

產(chǎn)量108000噸/年生物燃料。中國海洋大學(xué)擁有海洋藻類種質(zhì)資源庫，已收集600余株海洋藻類種質(zhì)資源，目前保有油脂含量接近70%的微藻品種。五、前景與展望由于富含色素、蛋白、多糖以及不飽和脂肪酸等生物活性物質(zhì)，微藻不僅可以轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的生物柴油、航空燃料沼氣、燃料乙醇等生物燃料，還可直接或經(jīng)加工后用于化工、食品、醫(yī)藥和飼料工業(yè)等。目前，微藻已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；苽涓吒郊又抵舅?，如二十碳五烯酸(EPA)、花生四烯酸(ARA)、二十二碳六烯酸(DHA)等重要原料。我國微藻產(chǎn)業(yè)尚處于起步階段，還存在成本過高、難以規(guī)模放大等若干瓶頸問題，尚有許多關(guān)鍵技術(shù)有待突破，相關(guān)工程技術(shù)需要集成。隨著對藻種選育研究和微藻的工