微藻生物能源油脂提取技术的新进展

微藻具有高生长速率、高油脂含量特点,被认为是最具潜力的油脂生物质资源之一。由于微藻生物柴油技术不成熟、生产成本过高,至今未获产业化突破。

近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所能源藻类资源团队刘天中研究员等针对微藻生物柴油生产成本和能耗影响大的微藻油脂提取、微藻生物柴油转化等下游关键技术进行了系列研究,结果发表在Bioresour. Technol.、Eur. J. Lipid Sci. Technol.、J. Biobased Mater. Bioenergy等期刊。

经絮凝、离心等方法收获所得的藻泥(algae slurry) 中含水量高达70%以上,传统的油脂提取需要预先对湿藻进行干燥制备藻粉,但湿藻仅干燥过程的能耗就超过微藻产出的能源。为降低提油能耗与成本,该团队开展了亚临界条件下高含水量藻泥的直接油脂提取研究,发现以绿色、无毒的乙醇作为溶剂,微藻油脂提取效率达到90.2%(J. Biobased Mater. Bioenergy, 2011, 5: 385)。随后,进一步开发了乙醇-己烷共溶剂提取技术,油脂提取效率达到90%,但溶剂用量大幅度降低,与以往提取方法相比,表现出较高的提取效率和较低的能耗(Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2012, 114:205)。

该团队还研究了湿藻泥储存过程中微藻油脂成分的变化。发现藻细胞经冻融后,在短期储存期后,胞内的甘油三酯可转化生成游离脂肪酸,大大提高微藻油脂的酸价,严重影响后期的生物柴油转酯化过程。对此,该团队发展并优化了酸催化预酯化-碱催化转酯化的生物柴油转化工艺,转化效率接近100%,制备的生物柴油各项指标达到了生物柴油国家标准GB/T 20828-2007和欧盟生物柴油EN 14214标准(Bioresour. Technol., 2012, 111:208)。

上述系列研究已开展相关中试研究,对于解决微藻油脂提取、生物柴油转化等微藻生物柴油产业化的下游加工关键技术发展具有重要意义。

论文链接:

1. J. Biobased Mater. Bioenergy, 2011, 5: 385

2. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2012, 114:205

 

3. Bioresour. Technol., 2012, 111:208

142726183
青岛能源所在微藻生物能源研究中取得进展

Related Posts

微藻处理高氨氮废水技术研究

规模化畜禽养殖产生大量沼液等高氨氮废水,COD、氨氮、总磷指标远超国家排放标准,传统活性污泥、膜处理、废水还田工艺普遍存在能耗高、脱氮效率低、易造成土壤重金属累积等短板。微藻凭借高效光合特性,可同步同化废水中氮磷、吸附重金属、固定 CO₂,产出高附加值藻生物质,实现污水治理、碳汇、原料生产三重收益。本文系统梳理微藻净化废水完整代谢路径,剖析高氨氮、高浊度水质对藻株的抑制机理,对比悬浮培养、生物质载体生物膜两种主流微藻工艺优劣;针对行业现存痛点提出四大产业化优化路径:梯度驯化耐氨藻种、低成本生物质载体构建生物膜、光反应器强化透光、连续流自动化运行,助力养殖废水治理与微藻产业协同发展,契合乡村振兴与双碳战略。…

信息图对比两种微藻培养路线:开放式跑道池与密闭光生物反应器,标注了成本、纯度、易放大等要点。 Read More

 规模化微藻培养与生物固碳技术

全球碳中和进程加速,寻找低成本、高效率生物固碳技术成为产业刚需。微藻是光合效率远超陆生植物的单细胞生物,光合速率可达树木10倍以上,兼具两大核心价值:一是高效固定CO₂完成碳汇,二是将无机碳转化为蛋白、油脂、虾青素等高价值生物质。依托绿藻、蓝藻等商业化藻种打造规模化培养体系,同步实现碳减排、废弃物治理、生物原料生产三重收益,是双碳政策下极具发展潜力的循环经济赛道。…