微藻能源生物柴油

微藻能源生物柴油第1页/共21页Contents研究现状及示范展示

背景介绍试验研究介绍第2页/共21页背景我国一次能源消费量构成第3页/共21页背景能源1970年，石油危机；传统化石燃料的日益枯竭；环境传统的化石燃料燃烧排放的温室气体（尤其是CO2），污染物；经济2006年，全球以每年GDP1%的投入，可以避免将来每年GDP5%—20%的损失。第4页/共21页背景微藻对太能能利用率高，生长速率极快（繁殖一代的时间一般为2-5天），适合大规模养殖；大规模养殖微藻，收获微藻生物质转化为生物柴油，清洁燃烧。第5页/共21页微藻能源潜力美国能源部预测：微藻制生物燃料代替全美汽车燃油微藻转化太阳能的量子效率高达2-10%，陆生植物<1%.第6页/共21页部分微藻的油脂含量第7页/共21页序号藻种中文适宜温度（℃）

生长速率（doublings•day-1）油脂含量（％）适宜电导率(mmho•cm-1)原始缺氮缺硅1NITZS2(HantzschiaDI-160)菱板藻属———66(14天)——2NAVIC1(Naviculasaprophila，F-2)舟形藻属302.772258(7天)49(2天)—3NAVIC8(Naviculaacceptata，SB-304)舟形藻属353.822.148.532.4454NITZS13(Nitzschiadissipata，SB-307)菱形藻属—2.5—45～475NAVIC9(Naviculapseudotenelloides)舟形藻属302.5——42.5—6CYCLO1(Cyclotellacryptica，DI-35)小环藻属30—13.242.138.6—7ENTOM3(Amphiprorahyalina，BB-333)茧形藻属30—22.130.237.120－608CYCLO4(Cyclotellacryptica，UT-65)小环藻属30≤1.4不超过23.4％—9CHAET14(Chaetocerossp.，SS-14)牟氏角毛藻属352.871938(7天)39(2天)25－7010CHAET9(Chaetocerosmuelleri，UT-147)牟氏角毛藻属304.011~1222.7(4天)23.410-7011CHAET10(Chaetocerosmuelleri，S/CHAET-4，UT-27)牟氏角毛藻属302.511~1222.7(4天)23.410-7012CHAET15(Chaetocerosmuelleri，49-1A)牟氏角毛藻属302.511~1222.7(4天)23.410-7013CHAET39(Chaetocerosmuelleri)牟氏角毛藻属302.511~1222.7(4天)23.410-7014CHAET6(Chaetocerosmuelleri，NM-6)牟氏角毛藻属301.411~12不高于20％10-70硅藻油脂含量第8页/共21页15.1万平方公里的养殖面积,可脱除61亿吨（2009年燃煤排放61亿吨CO2.）我国海洋面积299.7万平方公里，用5.04%；并年收获6.26亿吨生物柴油（2010年我国石油消耗量4.49亿吨）我国微藻能源潜力第9页/共21页研究现状1970年代石油危机开始，美国能源部就将微藻能源作为重大研究计划投入巨资支持；1976-1996年，NREL投资5千万美元的水生植物计划，采集3000株微藻筛选出300多株潜力油藻（油脂含量20-60%）；2008-2009年，美国国防部和宇航局先后宣布投巨资开发微藻航空燃油；2009年，美国近180家公司投资于微藻生物柴油的开发示范，艾可森美孚，Shell，Chevron等石油巨头公司，但尚未实现商业化。第10页/共21页示范工程第11页/共21页示范工程杜克能源公司“微藻-二氧化碳资源化利用”示范(EASTBEND)新奥集团在中国内蒙建立的示范基地第12页/共21页实验室研究介绍螺旋藻小球藻硅藻碳水化合物15%蛋白质80%油脂5%适用于发酵产H2和CH4小球藻，硅藻适用于制取生物柴油第13页/共21页传统微藻制油方法是首先采收脱水干燥、然后研磨破壁用有机溶剂萃取油脂、最后通过甲醇脂交换反应制取生物柴油→传统方法：微藻原油通过酯交换反应制取生物柴油甘油三酸酯+甲醇→脂肪酸甲酯+甘油→酯交换反应第14页/共21页(a)光皮树种子(b)黄连木种子(c)纤细角毛藻(d)新月菱形藻不同原料及生物柴油第15页/共21页生物柴油制取方法甘油三酸酯+甲醇→脂肪酸甲酯+甘油生物酶法

化学法化学法即酯化法：工艺复杂、能耗高、成本高、生产过程有废碱液排放等缺点。低碳醇转化率低（4O％-60％），短链醇对酶有一定毒性，酶的使用寿命短；副产物甘油和水难于回收。

?降低成本