微藻具有高生長(zhǎng)速率、高油脂含量特點(diǎn)，被認(rèn)為是最具潛力的油脂生物質(zhì)資源之一。由于微藻生物柴油技術(shù)不成熟、生產(chǎn)成本過(guò)高，至今未獲產(chǎn)業(yè)化突破。
近日，中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所能源藻類(lèi)資源團(tuán)隊(duì)劉天中研究員等針對(duì)微藻生物柴油生產(chǎn)成本和能耗影響大的微藻油脂提取、微藻生物柴油轉(zhuǎn)化等下游關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系列研究，結(jié)果發(fā)表在Bioresour. Technol.、Eur. J. Lipid Sci. Technol.、J. Biobased Mater. Bioenergy等期刊。
經(jīng)絮凝、離心等方法收獲所得的藻泥(algae slurry) 中含水量高達(dá)70%以上，傳統(tǒng)的油脂提取需要預(yù)先對(duì)濕藻進(jìn)行干燥制備藻粉，但濕藻僅干燥過(guò)程的能耗就超過(guò)微藻產(chǎn)出的能源。為降低提油能耗與成本，該團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了亞臨界條件下高含水量藻泥的直接油脂提取研究，發(fā)現(xiàn)以綠色、無(wú)毒的乙醇作為溶劑，微藻油脂提取效率達(dá)到90.2%(J. Biobased Mater. Bioenergy, 2011, 5: 385)。隨后，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)了乙醇-己烷共溶劑提取技術(shù)，油脂提取效率達(dá)到90%，但溶劑用量大幅度降低，與以往提取方法相比，表現(xiàn)出較高的提取效率和較低的能耗(Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2012, 114:205)。
該團(tuán)隊(duì)還研究了濕藻泥儲(chǔ)存過(guò)程中微藻油脂成分的變化。發(fā)現(xiàn)藻細(xì)胞經(jīng)凍融后，在短期儲(chǔ)存期后，胞內(nèi)的甘油三酯可轉(zhuǎn)化生成游離脂肪酸，大大提高微藻油脂的酸價(jià)，嚴(yán)重影響后期的生物柴油轉(zhuǎn)酯化過(guò)程。對(duì)此，該團(tuán)隊(duì)發(fā)展并優(yōu)化了酸催化預(yù)酯化-堿催化轉(zhuǎn)酯化的生物柴油轉(zhuǎn)化工藝，轉(zhuǎn)化效率接近100%，制備的生物柴油各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到了生物柴油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 20828-2007和歐盟生物柴油EN 14214標(biāo)準(zhǔn)(Bioresour. Technol., 2012, 111:208)。
上述系列研究已開(kāi)展相關(guān)中試研究，對(duì)于解決微藻油脂提取、生物柴油轉(zhuǎn)化等微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)化的下游加工關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
論文鏈接：
1. J. Biobased Mater. Bioenergy, 2011, 5: 385
2. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2012, 114:205
3. Bioresour. Technol., 2012, 111:208
