海洋微藻与生物柴油.ppt

《海洋微藻与生物柴油.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、海洋微藻与生物柴油研究背景生产方法最新成果意义与展望目录海洋新生物材料一、研究背景能源危机环境问题开发新能源传统生物材料能源危机与环境问题能源紧张！气候变暖！传统生物材料新生物燃料在众多的可提取生物燃料的材料中，海洋藻类脱颖而出。海藻的能源价值比陆生原料高出很多！生物柴油与石化柴油比较二、生产方法微藻的大规模培养微藻的采收生物燃料的提取藻种的筛选1、藻种的筛选(基础)分离与筛选(1)微吸管分离法(2)水滴分离法(3)稀释分离法(4)平板分离法(1)富油微藻的筛选(2)产油机理的研究(3)微藻加工关键技术的研究传

2、统的敞开式跑道式培养封闭式的光生物反应器培养2、微藻的大规模培养（关键）培养方法传统的敞开式跑道式培养传统的敞开式跑道式培养具有设施简易、投资低、成本小等特点，但产量低、培养面积大、生长因子难控制、二氧化碳，补加困难、收获成本高、易被其他生物污染和产品质量低等缺点限制了这种开放式的培养方式。封闭式的光生物反应器培养封闭式的光生物反应器培养可以使藻细胞的密度提高了6-12倍，总体积相对减少，分离成本大大降低，各种生长因子及工艺可以采用自动化、集约化管理，提高了生产效率和产品质量，避免受其他生物和非生物物质的污染。

3、但是该种方法也有其不足的地方，国内外研究生产了各种各样的生物反应器，大部分都存在造价高这一特点。全球真正商业化的光生物反应器装置仅AlgaeLink公司一家，其他公司实际上都还在小试阶段。AlgaeLink公司3、微藻的采收特点方法正常生产中的藻浓度相对较低，约为0．1～1．0g/L，藻细胞很小，很脆弱，易受到损伤破裂化学絮凝法离心法气浮法化学絮凝法絮凝机理：(1)胶体理论，把细胞直接当作胶体溶液中的胶粒来解释絮凝过程。认为絮凝过程是由于细胞表面的极性基团引起的表面吸附使表面吸附自由能降低的过程。(2)高聚物架

4、桥理论，发现细胞表面分泌出许多高聚物，如蛋白质、多糖等，这些高聚物在细胞表面形成胞外纤丝，认为细胞的絮凝是由于这些胞外纤丝相互架桥交联而形成。(3)双电层理论，大多数生物细胞表面都带有一定的电荷，絮凝过程是加入电解质后，相同电荷排斥以及细胞表面水合程度不同而产生聚并；同时细胞表面的离子键和氢键参与了细胞的絮凝过程离心法目前在微藻分离中应用较多的是自动卸渣的碟式离心分离机，易于操作，并能连续工作，这对大规模的水量处理来说是必要的。日本天然β技术公司采用离心法采收盐藻，其盐藻养殖生产过程全部参数由计算机来显示和自动

5、控制，当盐藻生长的生物量浓度达到一定量时，计算机自动控制，以连续进料，稳定转速离心分离藻体悬浮液，自动排出的盐藻乳液经喷雾干燥成藻粉产品，培养卤液循环使用。气浮法采用人为方式，向水体导入气泡，使其黏附于絮粒上，从而大幅度地降低絮粒整体密度，并借气泡上升的速度，强行使其上浮，由此实现固液快速分离，这就是开拓固液分离新领域的溶气气浮分离技术(DAF)，简称气浮法。气浮法的基本原理就是利用气体与溶液中的悬浮物结合，从而增加悬浮物的浮力，使之与气泡一起发生上浮。4、生物燃料的提取工程微藻法生物酶法化学法其他方法工程微藻

6、法在实验室条件下，工程微藻中脂质含量可达60％以上，户外生产也可增加到40％以上，自然状态下微藻的脂质含量为5％～20％。工程微藻中脂质含量的提高主要由于乙酰辅酶A羧化酶(ACC)基因在微藻细胞中的高效率，在控制脂质积累水平方面起到了重要作用。目前，正在研究选择合适的分子载体，使ACC基因在细菌、酵母和植物中充分表达，还进一步将修饰的ACC基因引入微藻中以获得更高效率。藻液过滤离心除水破壁处理化学溶剂萃取干燥处理美国OriginOil公司采用“量子压裂技术”专利对海藻进行破壁和萃取海藻油。其原理是，藻液首先通过

7、具有电磁场的管道，先用低频率的微波进行处理，然后突然调高微波频率，在超声波状态下对细胞壁破壁，同时向藻液中注入二氧化碳并调节pH值，将海藻油、水和海藻渣进行分离。一般处理量子压裂技术其他方法超临界甲醇法复合催化剂法超声波辐射法甲醇混合法固体催化剂法四、最新成果美国荷兰以色列中国Valcent公司利用高密度垂直式生物反应器每年每英亩可以生产138t生物柴油AlgaeLinkNV公司开发的海藻光生物反应器系统每立方米每天可以生产海藻干物质1~1.4kg。发电厂生产的二氧化碳，与海藻一起制备生物燃料。产量108000

8、吨/年生物燃料。中国海洋大学拥有海洋藻类种质资源库，已收集600余株海洋藻类种质资源，目前保有油脂含量接近70%的微藻品种。荷兰——风能发电结合海洋能源作物农场国际上最积极开发海洋生物质能的国家可能非荷兰莫属了！荷兰政府已大规模推动离岸风能发电园区，整个风能发电的装置容量将达到6000MW,预计海上风机园区覆盖的面积将达1000平方公里，因此，该国政府计划利用风机基地设备作为培植绿藻、