富油微藻培养过程中pH的分阶段调节路径

富油微藻的培养是以获得较高总脂含量为目的,培养过程中提高生物质积累量和提高细胞内油脂含量同等重要。依据微藻生物量积累和油脂积累对培养基pH的要求不同,提出了富油微藻培养过程中pH的分阶段调节路径,通过分阶段主动控制培养基的pH来实现分阶段分别提高微藻生物质积累量和油脂含量的目的。微藻培养过程中pH分阶段调节路径的实施,可以提高微藻生物柴油产业的总产油量,降低微藻生物柴油的生产成本。     

微藻产生物柴油研究进展

微藻是地球上生长最快的植物,利用含油微藻作为生物柴油的原料来源是生物燃料产业最具竞争力的选择之一。本文首先介绍了含油微藻制备生物柴油的工艺过程,然后对产油微藻的筛选、微藻培养系统、微藻的收集分离、藻油的提取、微藻油脂制生物柴油过程分别进行了阐述,其中就用于微藻规模化培养的循环渠开放系统和各种光生物反应器的封闭系统进行了较为详细的讨论,指出了各种系统的优缺点和最新研究进展。最后,就微藻产生物柴油产业的发展趋势和研发方向提出了建议。     

微藻生产生物柴油的研究进展

微藻相对于其他的生物柴油原料有占地面积少、含油量高、生长周期短等不可比拟的优点。微藻生物柴油在试验规模下容易实现,但放大到工业化生产比较困难,生产中的瓶颈问题主要是生产成本高及微藻生长速率和油脂积累量间存在着严重的矛盾。对微藻生物柴油的研究历程、流程、存在问题及前景进行了分析。     

微藻生物柴油固碳减排和经济效益研究

微藻具有生长周期短、油脂含量高等优势，以城市废水和工业废气作为微藻的培养基和无机碳来源，开展废物利用与微藻能源耦合研究具有重要意义。通过分阶段生命周期理论分析可知，随着微藻浓度增加，生物柴油的经济效益和减排效果逐渐增加，且质量浓度为1.5 kg/m³时效果更好；随采收周期变长，生物柴油的经济效益先增加后降低，减排效果先降低后增加，经综合考虑，采收比为80%时获得最佳效果；随污水配比变化，微藻对废水处理效果变化较大。基于此，本研究最终选用质量浓度为1.5 kg/m³、油脂含量为20%的微藻，在下水道污水、垃圾渗滤液、生活废水体积比为8∶1∶1条件下，以80%的采收比进行生物柴油生产。研究结果表明，在考虑碳税基础上，微藻生物柴油生产成本比现有生物柴油低35.6%，基于国家总体碳排放量可实现0.27%的碳减排，具有显著的经济和环境效益。     

生物柴油制备的研究进展

介绍了能够制备生物柴油的原材料,植物油脂、废弃油脂、动物油脂、微藻等的可行性,结合我国国情分析了原料的优缺点,最后对我国生物柴油的发展进行了展望。     

产油微藻的筛选及其产油性能评价的研究

为了筛选具有产油潜力的能源微藻,从东北地区部分水域中分离出98种微藻。根据生长情况和尼罗红染色法筛选出14个藻种进行产油水平比较。通过藻种生物量以及油脂含量的测定,建立了富油微藻的综合评价方法,获得总脂含量超过30%的微藻10株,其中小球藻R1的油脂含量47.87%,油脂产率达到72.47 mg?L-1?d-1,并且其三酰基甘油含量较高,适合于生物柴油生产,是具有产业化潜力的优良藻种。     

两步法催化高酸价微藻油脂制备生物柴油

研究了两步法催化高酸价微藻油脂制备生物柴油的工艺条件。测定从产油栅藻培养物中提取的油脂的化学成分,发现油脂的游离脂肪酸含量分布在10%~32%,极性脂含量分布在21%~46%。以此高酸价、高极性脂含量油脂,经过酸预酯化-碱催化转酯化两步法制备生物柴油。其最优反应条件为:30%的醇加入量,1%油质量的硫酸催化反应2 h,其油脂酸价可从初始酸值的17~46 mg/g降低至2 mg/g以下;随后,在醇油物质的量之比为12:1,催化剂氢氧化钾用量为油质量的2%,65℃条件下反应30min,制备所得生物柴油中脂肪酸甲酯的质量分数可达96.6%,甘油三酯的转化效率接近100%。根据《柴油机燃料调合用生物柴油》国家标准,测定了微藻生物柴油产品的品质指标,发现其密度、运动黏度、酸价、氧化安定性等各项指标均符合国家标准(GB/T 20828-2007);热值为39.76 MJ/kg,符合欧盟生物柴油标准(EN 14214)。     

提高微藻产油能力的研究进展

现阶段微藻产油是公认最有潜力的产油方式，因此提高产油微藻的油脂合成量一直是近年来研究的热点。从两个方面重点介绍了提高藻细胞油脂含量的方法，即通过选择合适的培养条件和培养模式来增加产量，同时也详细阐述了在不同条件及模式下，对藻细胞产物含量合成的具体影响。综述了目前提高微藻油脂合成量的主要方式，为进一步提高生物柴油产量奠定了基础。     

青岛能源所等揭示工业微藻产油过程中碳源分配机制

正在一定条件下,微藻可大量累积油脂,从而生产生物柴油。然而其光合作用固定产物不仅以油脂形式存在,还以水溶性多糖或淀粉等其它多种碳存储物形式存在。各类碳存储物合成所需前体都为葡萄糖和还原力等,因此,了解和调控碳前体到各种碳存储物之间的分配,对于采用代谢工程手段提高工业微藻的油脂产量有着重要意义。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞研究中心徐健团队与中科院水生生物研究所微藻生物技术中心韩丹翔、胡强团队合作,揭示了缺氮胁迫条件下微藻光合作用固定的碳源分配到油脂(甘油三酯,即TAG)的分子机制,为利用这一机制来提高微藻油脂产量提供了理论基础和研究思路。相关成果于12     

利用有机溶剂提取微藻油脂的方法探究

在传统化石能源日益枯竭的趋势下,微藻生物柴油作为第三代绿色可再生的替代型能源越来越受到人们的重视.在微藻生物柴油的产业链上,油脂的提取是影响其推广应用的一个关键环节.本文实验利用有机溶剂提取微藻油脂,探究在不同的条件下微藻油脂的提取效果,并特别研究了先后使用甲醇和石油醚两种有机溶剂对微藻油脂提取率的影响.研究结果表明:温度、液料比、浸提时间对提取效率都有一定的影响,并且使用甲醇和石油醚两种溶剂分步提取时会使微藻油脂提取率明显提高;在液料比为15mL/g、提取温度为45℃、提取时间为5h时,使用石油醚作为提取剂的提取率为58.71%;使用甲醇溶剂提取后再使用石油醚提取时,在液料比和提取时间相同的条件下,温度为35℃时提取率即可达87.90%