生物柴油技术（生物柴油）

焦点
2022-11-07
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更新：2022-11-07 03:35:07

今天给各位分享生物柴油的知识，其中也会对生物柴油技术进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

1、什么是生物柴油?
2、生物柴油
3、什么是汽车车用生物柴油？
4、什么是生物柴油？
5、生物柴油的定义？

什么是生物柴油?

生物柴油属于可再生资源,具有清洁和安全等优点,被认为是石化能源最好的替代品.生物柴油可以100％浓度用于柴油发动机.生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料.生物柴油是生物质能的一种,它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯.生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物,这些混合物主要是一些分子量大的有机物,几乎包括所有种类的含氧有机物,如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等.

作为新兴的生物质能源,生物柴油的原料主要有两类：一是含油脂农作物,包括亚麻、大豆、橡胶籽、蓖麻、棉籽、油菜、小油桐等；二是动植物废弃油脂,包括酸化油、餐厨废油、地沟油、植物油泥等.与第一类原料来源相比,第二类原料来源如地沟油、餐厨废油等成本更低,也更能突出环保的特点.

生物柴油技术（生物柴油）第1张

生物柴油

生物柴油（Biodiesel）是由油酸、亚油酸等长链饱和或不饱和脂肪酸，同甲醇或乙醇形成的脂肪酸甲酯（fatty acid methyl esters，FAMEs）或脂肪酸乙酯（fatty acid ethyl esters，FAEEs）类化合物。

许多微生物，如酵母、霉菌和藻类等，在一定条件下能将碳水化合物转化为油脂贮存在菌体内，称为微生物油脂。大部分微生物油的脂肪酸组成和一般植物油相近，以C16和C18系脂肪酸，如油酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸为主，因此微生物油脂可替代植物油脂生产生物柴油，随着工业生物技术的发展，微生物油脂发酵从原料到过程都不断取得新进展，美国国家可再生能源实验室指出：微生物油脂发酵可能是生物柴油产业的重要研究方向。

秸秆是当今世界上仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源，可以再生。玉米秸秆约占农作物秸秆的50%，富含纤维素、半纤维素、木质素等，可通过微生物发酵生产脂肪酸、烃类物质及其衍生物即生物柴油。这一技术的突破，将从根本上解决玉米秸秆综合利用问题，对缓解我国目前石油资源紧缺局面，减少废料对环境的污染，实现资源优化和再生具有非常重要的意义。

木霉菌能够产生多种水解酶，促进木质纤维素的降解。如：β-1，4 葡聚糖酶，使纤维素的内糖苷键断裂；木聚糖酶，分解秸秆中与纤维素连接的半纤维素，使得纤维素暴露出来与纤维素酶接触；木质素降解酶类，能有效降解木质素；已有研究发现一些木霉菌菌丝体内的油脂含量较高，因此利用秸秆发酵木霉菌获取油脂具有应用潜力。

木霉利用秸秆生产油脂的主要过程如下：天然产物→纤维素→葡萄糖→丙酮酸→乙酰CoA→脂肪酸合成→通过碳链延长和去饱和生成多不饱和脂肪酸→通过缩合形成微生物油脂（王雪等，2011）。多不饱和脂肪酸的生物合成是以饱和脂肪酸-硬脂酸为底物，经碳链延长和脱饱和两个反应而来，它们分别由相应的膜结合延长酶和脱饱和酶所催化，链延长供体是丙二酸单酰CoA，由乙酰CoA羧化酶催化，该酶是第一个限速酶，由多个亚基组成的复合物，以生物素为辅基。该酶结构中有多个活性位点，如乙酰CoA结合位点、ATP结合位点、生物素结合位点等，因此该酶能被乙酰CoA、ATP和生物素所激活。ADP是该酶ATP的竞争性抑制剂，抗生物素蛋白可作用于生物素而抑制该酶的活性，丙二酸单酰CoA起反馈抑制作用。另外，丙酮酸盐对该酶有轻微激活作用。脱饱和体系由微粒体膜结合的细胞色素b5、NADH、细胞色素b5、还原酶和末端脱饱和酶组成，整个合成途径在油酸和亚油酸处各有一个分支点，从而产生了ω-3，ω-6及ω-9共3个系列的多不饱和脂肪酸。

木霉菌的许多种属已经被用来研究脂类物质的产生，木霉所能产生的脂肪酸种类主要为C16饱和脂肪酸，C18单不饱和脂肪酸和C18多不饱和脂肪酸等。木霉不仅能够利用五碳糖，而且能够利用六碳糖合成微生物油脂。Leobardo（1992），Ballance（1961），Brown（1998），Ruiz（2007）等分别研究了 T.viride，T.harzianum，T.reesei和长枝木霉（T.longibrachiatum）菌丝内的油脂含量，发现木霉菌丝中的油脂含量最高可达32%。1980年Betina和Koman对提取的绿色木霉菌丝内油脂成分进行分析发现，所提取物质的主要成分为三酰甘油，还有一些磷脂（鞘磷脂、磷脂乙醇胺和磷脂酰胆碱），对脂肪酸种类进行分析发现C16和C18占到了总成分的42%和32.5%，与植物油的成分十分相似，因此可替代植物油脂生产生物柴油。

王雪等（2012）通过尼罗红染色对木霉菌株的产油能力进行了初筛，共从52株木霉菌株中筛选出了包括橘绿木霉（T.citrinoviride）ACCC30152，T.harzianumQ2-37，卵孢木霉（T.ovalisporum）ACCC31640，黄绿木霉（T.aureoviride）T1-1，T.harzianumT8-118，T.aureovirideTA，拟康宁木霉（T.pseudokongningi）TP，钩状木霉（T.hamatum）TG，盖姆斯木霉（T.gamsii）TK7A，T.virideACCC30594等11株，在575nm激发光下菌丝内部能够观察到大量发出橘红色荧光的油脂颗粒的木霉菌株。

将上述11 株菌株PDA培养基液体发酵后，采用酸热法提取油脂，其中以棘孢木霉T1-1每升发酵物所能获得的油脂量最多，为1.062g油脂/L发酵液（表16.1）；在以玉米秸秆和麦麸粉为主要成分的固体培养条件下，哈茨木霉Q2-37菌株在30℃条件下发酵8 d，油脂产量可达37.3g油脂/kg干物料。对产生的代谢物成分用气相色谱—质谱联用仪（GC-MS）进行分析，共检测到14种烷烃类物质，其中有9种为C9-C18的链烃，与化石柴油的主要成分相同。

表16.1 液体培养条件下木霉菌的产油能力测定结果*

*实验结果为三个重复取平均值加减标准差，排列顺序为按照油脂提取量从高到低排列。

木霉的油脂多包含在较坚韧的细胞壁中，有一部分甚至与蛋白质或糖类结合，难以分离，因此提油前应对干燥菌体进行预处理，一般采取烘干磨碎的方法，然后利用酸热法提取油脂。该方法主要是利用盐酸对细胞壁中糖及蛋白质等成分的作用，使原来结构紧密的细胞壁变得疏松，再经沸水浴及速冻处理，使细胞壁进一步被破坏，有机溶剂可有效地浸提出细胞中的油脂，提取效果与SCF-CO2法相近（李植峰等，2001）。

陈凯等（2009）研究发现，木霉不仅可以产生能够生产生物柴油的油脂类物质，还可以产生与化石石油结构相类似的烃类物质。对以麸皮为主要基质的培养基上的绿色木霉LTR-2菌丝内的脂类物质进行提取和气相色谱分析，共检测到了57种成分，所提取化学物质中9～18个碳原子的链烷、环烷或芳烃的含量占总量的24.28%，而化石柴油中的烃类成分主要为C9-C18的链烃、脂环烃、芳香烃等。通过对比分析可以发现，木霉油脂的成分与化石柴油相近，可以用于代替化石柴油作为能源物质。

什么是汽车车用生物柴油？

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物、工程微藻等水生植物油、动物油、餐饮废油等原料油为原料，通过酯交换反应制得的可替代石化柴油的可再生柴油。

石油短缺导致燃料价格大幅上涨，市场呼唤替代燃料来解决这一问题。生物柴油已经成为目前最好的解决方案。大多数替代燃料是用容易找到的可重复使用的材料加工生产的，这种材料不仅比传统燃料更安全，而且对环境的污染也更小。生物柴油领先一步，它可以使用用过的植物油作为原料。餐馆和食品加工厂等许多地方使用的烹饪植物油可以再加工以生产植物燃料。2000年的美国报告显示，超过110亿升的用过的植物油可以在市场上重复使用。

生物柴油也很安全。它对环境和人体造成的环境污染较小。用植物油代替燃油汽车可以为下一代的环境保护做出贡献。生物柴油还会产生一种副产品——甘油，这是用来制作肥皂的原料。此外，生物柴油还可以应用于许多其他领域。生物柴油不仅可以替代柴油，还可以被船舶、铁路等其他类型的柴油机使用。但人们最担心的是这种柴油作为汽车燃料的成本。

找到生物柴油并不像传统燃料那么容易，但因为人们已经意识到了它的好处，世界各地越来越多的地方都在销售这种产品。最好的办法是自己做生物柴油，因为过程和程序都不复杂。生物柴油是最好的替代燃料。丰富的生产资源不仅保护环境，而且具有良好的经济性。

生物柴油是一种生物质能，是通过生物质热解等技术获得的长链脂肪酸单烷基酯。生物柴油是氧含量极高的复杂有机成分的混合物。这些混合物主要是高分子量的有机化合物，包括几乎所有种类的含氧有机化合物，如醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。

什么是生物柴油？

生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如：醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。生物柴油是一种优质清洁柴油，可从各种生物质提炼，因此可以说是取之不尽，用之不竭的能源，在资源日益枯竭的今天，有望取代石油成为替代燃料。