微藻生物柴油生命周期的能量平衡与碳平衡分析

微藻生物柴油是一种新型工业能源生产模式,其系统作为一个复杂的体系,构成、影响因素和评价指标较多。能量的消耗和产生,以及温室气体排放的多少(净碳排放量)是评价其可持续性的重要标准。该文模拟设计了一个微藻生物柴油综合炼厂,基于生命周期分析原理,建立了微藻生物柴油的能量及碳平衡分析方法,计算了微藻生物柴油生命周期的净能量盈余和净碳排放量,并对其影响因素进行了分析。研究结果表明:微藻生物柴油的整个生产加工过程中,整个系统的能量产出大于能量消耗,CO_2的固定量也大于整个系统的CO_2排放量。由此可以看出,微藻生物柴油是一种具有巨大的可持续发展潜力并且对环境友好的新型燃料。     

利用微藻制备生物柴油的研究进展

生物柴油作为化石能源的替代燃料在国际上已经得到广泛应用。生物柴油的可持续发展,必须有稳定和优质的原料来源,其中微藻被认为是生产生物柴油的优良原料。介绍了微藻的概念及利用微藻制备生物柴油的国内外研究进展。还探讨了基因工程技术构建高油脂微藻及制备生物柴油所面临的问题和应采取的对策。     

微藻生物柴油全生命周期分析

以传统柴油为比较基准,采用生命周期评价的方法分析了微藻生物柴油的生命周期化石能耗、石油能耗和温室气体(Greenhouse Gas Emissions,GHG)排放.结果表明:微藻生物柴油生命周期上游阶段的化石能耗比传统柴油的高,石油能耗和温室气体排放较低;微藻生长阶段是化石能耗强度最集中的过程(如大量肥料的使用和电力等过程燃料的投入),其次为油脂提取阶段;使用微藻生物柴油(M-BD100)可减少石油资源消耗和降低温室气体排放;在现有条件下,微藻生物柴油掺混20%(体积比)的传统柴油可降低生命周期化石能耗和温室气体排放.     

含油微藻净化废水耦合生产生物柴油原料的关键技术研究进展

利用废水培养含油微藻,在净化废水的同时可以耦合生产生物柴油原料,已成为废水处理领域的研究热点。立足于耦合系统的关键技术环节,综述了近年来在优势藻种的筛选、微藻的优化培养以及微藻体的采收等方面的研究进展,并对存在的问题及今后的研究方向提出了初步见解。     

我国首套生物柴油生产线试投产

两碗柴油火苗，一碗油色发黄，冒着烟雾；一碗油色发亮，静静地燃烧。前者是普通柴油，后者是用小草、山林果实、高油微藻和地沟油生产的生物柴油。这是2008年11月27日内蒙古科技厅组织有关单位在包头稀土高新区现场观摩金骄集团年产10万吨生物柴油生产线试投产的一幕。这一我国首套生物柴油生产线试投产，标志着我国的生物柴油从高技术示范阶段进入了工业化生产阶段。     

生物质车用燃料

回顾分析了国外微藻生物柴油、秸秆乙醇汽油、新一代生物质汽油的新进展和工业化过程面临的挑战及对策。并建议要根据我国生物质原料供应、科研基础,开展国际合作,力争在2015年建成微藻生物柴油、秸秆乙醇汽油、生物质汽油工业示范装置,为以后的大发展奠定基础。     

微藻生物能源技术国际竞争态势

微藻能源是生物能源研究的热点前沿技术,本文基于微藻能源研究论文和专利数据,通过文献计量和专利计量的方法分析了国际微藻能源研究的时序分布、主要国家/地区和研究机构科研产出及影响力、国际合作情况等,以期了解全球微藻能源竞争态势,为我国微藻能源技术的研发和产业化提供支撑。     

异养产油微藻筛选及其在盐胁迫下的油脂累积特性研究

针对微藻生物柴油发展的迫切需求,研究微藻异养培养产油以及通过盐胁迫方法提高微藻的油脂累积量。实验过程中首先从污水处理厂、天然水体及养殖厂废水等环境中分离纯化了14株微藻藻株,通过对比分析它们的光自养生长量和光异养生长量,确认其中4株具有异养生长能力,并从中优选了1株异养生长能力最优良的小球藻作为本实验的对象进行进一步研究。实验过程中对比分析了葡萄糖、甲醇、乙醇、无水乙酸钠、六水丁二酸钠等5种有机碳源对该藻株异养生产的影响,结果表明葡萄糖作为异养生长的有机碳源时微藻获得了最大的生物生长量(1.63 g/L)和油脂产量(0.57 g/L),因此优选了葡萄糖作为该藻株异养生长的理想有机碳源。进一步研究了盐胁迫下微藻异养生长及油脂累积的特性,结果表明在异养培养基盐度为0.4%时,微藻生长及油脂累积受盐度的影响较小,当盐度上升至0.8%、1.2%、1.6%和2.0%时,微藻的油脂含量随着盐度的上升而上升,在盐度为2.0%时微藻的油脂含量相比于生长在不添加NaCl培养基中的微藻提升约60%左右,达到47.75%的较高水平。但由于盐度胁迫同时也减少了微藻生长量,因此盐度胁迫下微藻的油脂产量没能得到提升,需要后续的研究探索。     

微藻细胞破壁方法研究进展

微藻具有光合作用效率高、环境适应性强、生长快、生物质产率高和环境效益显著等优点,在体内还能积累虾青素、叶黄素、高不饱和脂肪酸、生物柴油等重要产物,近年来成为人们关注和研究的热点。微藻细胞破壁是提取这些产物的关键及困难环节。从3种常用微藻细胞壁的结构入手,分析总结了机械破壁法、基于波的细胞破壁法、热解破壁法、化学法以及生物法等微藻破壁技术的研究现状与发展趋势。认为从现实角度出发,将化学法与机械法结合使用,即先采用化学法进行预处理,再采用机械法破壁,可解决大部分藻细胞的破壁问题,是一种比较可行的产业化破壁技术路线;从发展前景来看,生物法破壁具有能量消耗较低、条件温和等优势,对于绝大多数藻类来说具有经济可行性和技术理论可行性,是一种最值得期待的破壁方法。     

生物柴油的制备及理化特性分析与研究

生物柴油掺混柴油应用在车用发动机上,能够有效地改善发动机的排放特性,现今得到广泛研究与应用,生物柴物是从动物、植物油中提取出来的,具有环保性、可再生性.本文分析与研究了生物柴油的的物理及化学制备方法、生物柴油和车用发动机柴油的燃油特性,得出生物柴油作为代用燃料可以在车用发动机中使用,是新能源发展的趋势.     

动植物油脂制备生物柴油的研究

阐述了由动植物油脂制备生物柴油对国民经济可持续发展的重要意义,介绍了生油柴油的特性和标准及国内外生物柴油的研究进展和应用状况;综述了生物柴油的制备方法:均相化学催化法、非均相化学催化法、生物催化法、超临界法;展望了我国生物柴油的发展前景。     

三种生物柴油中脂肪酸甲酯的GC/MS分析

选用棉籽油、煎炸废油和无患子油作为原料,通过酯交换反应制备三种不同生物柴油,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术分析了三种生物柴油的脂肪酸甲酯成分及其含量.分析表明:三种生物柴油主要由棕榈酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯和硬脂酸甲酯组成,无患子油生物柴油含有较多的花生一烯酸甲酯和花生酸甲酯.研究共鉴定了13种脂肪酸甲酯,分析比较了三种生物柴油的所含甲酯的异同点,并提出了研究脂肪酸甲酯成分和含量对生物柴油理化性能指标影响的必要性.     

棉籽油制备生物柴油的研究及分析

 为建立适合新疆地产棉籽油制备生物柴油的工艺条件和检测产物的方法,本实验采用单因素和正交试验优化了棉籽油制备生物柴油的反应条件,确定最佳反应条件为:醇油物质的量比5:1,KOH用量1.1%,温度40℃,反应时间60min.在此条件下,产率不低于98.6%.并初次联合使用薄层层析色谱和高效液相色谱定性定量分析棉籽油和棉籽油生物柴油.试验结果表明,该色谱分析方法,样品组分分离效果好,且线性关系良好,相关性系数均在0.99以上.     

叔丁醇介质体系中R.oryzae细胞催化大豆油制备生物柴油的研究

利用产胞内脂肪酶的微生物全细胞代替脂肪酶用于生物柴油的制备是降低酶法制备生物柴油成本的一条可行途径,近年来成为酶法制备生物柴油领域的研究热点。本论文探讨在叔丁醇介质体系下,以固定化R.oryzae全细胞作为催化剂催化大豆油制备生物柴油的可行性;考察叔丁醇用量、甲醇用量、缓冲液pH、初始含水量、菌体干重以及反应温度等因素对生物柴油得率的影响。在优化反应条件下,以大豆油为原料,反应24h生物柴油得率可达70%左右。比较了固定化R.oryzae全细胞在叔丁醇介质体系与无溶剂体系两种体系下的稳定性。结果表明,叔丁醇介质体系下R.oryzae全细胞回用稳定性显著提高。     

四川省非粮柴油能源植物分析研究

为了寻找更多的柴油能源植物、发展生物柴油产业,本研究对四川省内野生油脂植物资源种类组成、分布区域和利用现状进行了调查研究,共采集到367种植物,根据国家生物柴油品质标准测定了这些植物的相关指标.种子或种仁含油率在10%以上的有156种,其中,含油率大于30%的55种植物中,富含饱和脂肪酸、油酸、亚油酸和亚麻酸的物种数量分别为11种、11种、15种和3种,有13种植物的油脂符合生物柴油品质标准要求,其中可马上着手开发利用的有11种.该研究结果将对四川生物柴油产业发展提供重要的参考.     

Supercritical fluids technology for clean biofuel production

Biofuels are liquid or gaseous fuels that are predominantly produced from biomass for transport sector applications.As biofuels are renewable,sustainable,carbon neutral and environmentally benign,they have been proposed as promising alternative fuels for gasoline and diesel engines.This paper reviews state-of-the-art application of the supercritical fluid(SCF)technique in biofuels production that includes biodiesel from vegetable oils via the transesterification process,bio-hydrogen from the gasification and bio-oil from the lique-faction of biomass,with biodiesel production as the main focus. The global biofuel situation and biofuel economics are also reviewed.The SCF has been shown to be a promising technique for future large-scale biofuel production,especially for biodiesel production from waster oil and fat.Compared with conventional biofuel production methods,the SCF technology possesses a number of advantages that includes fast inetics,high fuel production rate,ease of continuous operation and elimination of the necessity of catalysts.The harsh operation environment,i.e. the high temperature and high pressure,and its request on the materials and associated cost are the main concerns for its wide application.     

Supercritical fluids technology for clean biofuel production

Biofuels are liquid or gaseous fuels that are predominantly produced from biomass for transport sector applications. As biofuels are renewable, sustainable, carbon neutral and environmentally benign, they have been proposed as promising alternative fuels for gasoline and diesel engines. This paper reviews state-of-the-art application of the supercritical fluid (SCF) technique in biofuels production that includes biodiesel from vegetable oils via the transesterification process, bio-hydrogen from the gasification and bio-oil from the liquefaction of biomass, with biodiesel production as the main focus. The global biofuel situation and biofuel economics are also reviewed. The SCF has been shown to be a promising technique for future large-scale biofuel production, especially for biodiesel production from waster oil and fat. Compared with conventional biofuel production methods, the SCF technology possesses a number of advantages that includes fast kinetics, high fuel production rate, ease of continuous operation and elimination of the necessity of catalysts. The harsh operation environment, i.e. the high temperature and high pressure, and its request on the materials and associated cost are the main concerns for its wide application.     

Adelfa： a futuristic biodiesel fuel for DI diesel engines： a comparative experimental investigation

Biodiesel fuel is found to be a promising alter- native for the petroleum diesel based on the results published by the researchers for a decade. Biodiesel fuel is renewable and non degradable fuel. Many countries use biodiesel fuel for automotives to meet the crisis due to the depletion of the petroleum fuel and to meet the stringent emission norms. Various researches have been carried out with different bio- diesel fuels with vegetable oil as the source and appreciable results were reported. Few biodiesel fuels which have been already tested are Jatropha, Pongamia, Mahua, neem, cotton seed, etc. In this experimental work, Adelfa biodiesel blend is used as the test fuel. The emission and performance charac- teristics were compared with three other different biodiesel fuel blends. Appreciable results imply that Adelfa biodiesel （Nerium oil methyl ester） can be a futuristic biodiesel fuel, which has a good compatibility with the direct injection （DI） diesel engine without any major modification. Moreover, Adelfa can be cultivated in a non agricultural land with fewer sources of water. It is widely spread over all major countries of Asia. Experimental investigations have been carried out on a single cylinder DI diesel engine with standard engine speci- fications. In this experimental work, various Adelfa biodiesel blends is compared with reference fuel （diesel） to choose the best blend which gives a closer performance to diesel. The comparative analysis with other biodiesel fuels has also been done and results have been discussed.