生物柴油?

【專家解說】：生物柴油 生物柴油是指植物油與甲醇進行酯交換制造的脂肪酸甲酯，是一種潔凈的生物燃料，也稱之為"再生燃油"。目前，巴西正在大力推廣生物柴油生產(chǎn)，以減少石油進口。美國能源部正在集資發(fā)展生物質(zhì)能，要求到2010年，美國生物質(zhì)能的使用量增加2倍，生物柴油也被列為生物質(zhì)能之一。 目前，國際上對生物柴油的開發(fā)形勢看好，而制造生物柴油的途徑主要有三條:一是利用食用油生產(chǎn)生物柴油;二是利用甘蔗渣發(fā)酵生產(chǎn)柴油;三是利用"工程微藻"生產(chǎn)柴油。 目前，國際上對生物柴油的開發(fā)形勢看好，而制造生物柴油的途徑主要有三條:一是利用食用油生產(chǎn)生物柴油;二是利用甘蔗渣發(fā)酵生產(chǎn)柴油;三是利用"工程微藻"生產(chǎn)柴油。 日本每年的食用油消費量為200萬噸，產(chǎn)生的廢食用油達40萬噸，為生產(chǎn)生物柴油提供了原料。借助酶法即脂酶進行酯交換反應(yīng)，混在反應(yīng)物中的游離脂肪酸和水對酶的催化效應(yīng)無影響。反應(yīng)液靜置后，脂肪酸甲酯即可與甘油分離，從而可獲取較為純凈的柴油。利用此種方法生產(chǎn)生物柴油有幾點值得注意并有待研究解決:1.不使用有機溶劑就達不到高酯交換率;2.反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇達到一定量時，脂酶就失活;3.反應(yīng)時間比較長;4.一般來說，酶的價格較高。 為了提高柴油生產(chǎn)效率，采用酶固定化技術(shù)，并在反應(yīng)過程中分段添加甲醇，更有利于提高柴油的生產(chǎn)效率。這種固定化酶(脂酶)是來自一種假絲酵母(Candidaantaretica)，由它與載體一起制成反應(yīng)柱用于柴油生產(chǎn)，控制溫度30℃，轉(zhuǎn)化率達95%。這種脂酶連續(xù)使用100天仍不失活。反應(yīng)液經(jīng)過幾次反應(yīng)柱后，將反應(yīng)物靜置，并把甘油分離出去，即可直接將其用作生物柴油。 除植物油酶法生產(chǎn)生物柴油外，也有報道利用甘蔗渣為原料發(fā)酵生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油的研究成果，據(jù)稱1噸甘蔗渣的能量與1桶石油相當(每桶等于31.5加侖，每加侖等于3.7853升)。如加拿大一家技術(shù)公司正在將這一成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，已建立每天6桶生物柴油的裝置，以蔗渣為原料生產(chǎn)柴油，并計劃擴建成每天25噸工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)裝置。但是，采用什么微生物發(fā)酵生產(chǎn)柴油?產(chǎn)出率如何?沒有見到具體報道。 利用"工程微藻"生產(chǎn)柴油是柴油生產(chǎn)一項值得注意的新動向。所謂"工程微藻"即通過基因工程技術(shù)建構(gòu)的微藻，為柴油生產(chǎn)開辟了一條新的技術(shù)途徑。美國國家可更新能源實驗室(NREL)通過現(xiàn)代生物技術(shù)建成"工程微藻"，即硅藻類的一種"工程小環(huán)藻"(Cyclotellacryptica)，在實驗室條件下可使脂質(zhì)含量增加到60%以上(一般自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量為5%-20%)，戶外生產(chǎn)也可增加到40%以上。這是由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達，在控制脂質(zhì)累積水平方面起到了重要作用。目前正在研究合適的分子載體，使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達，還進一步將修飾的ACC 總之，柴油是目前城鄉(xiāng)使用較為普遍的燃料，通過生物途徑生產(chǎn)柴油是擴大生物資源利用的一條最經(jīng)濟的途徑，是生物能源的開發(fā)方向之一。能源生物技術(shù)必將得到發(fā)展，"無污染生物柴油"也必將得到更廣泛的應(yīng)用。