微藻具有高生長速率、高油脂含量特點，被認為是最具潛力的油脂生物質(zhì)資源之一。由于微藻生物柴油技術(shù)不成熟、生產(chǎn)成本過高，至今未獲產(chǎn)業(yè)化突破。
近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所能源藻類資源團隊劉天中研究員等針對微藻生物柴油生產(chǎn)成本和能耗影響大的微藻油脂提取、微藻生物柴油轉(zhuǎn)化等下游關(guān)鍵技術(shù)進行了系列研究，結(jié)果發(fā)表在Bioresour. Technol.、Eur. J. Lipid Sci. Technol.、J. Biobased Mater. Bioenergy等期刊。
經(jīng)絮凝、離心等方法收獲所得的藻泥(algae slurry) 中含水量高達70%以上，傳統(tǒng)的油脂提取需要預先對濕藻進行干燥制備藻粉，但濕藻僅干燥過程的能耗就超過微藻產(chǎn)出的能源。為降低提油能耗與成本，該團隊開展了亞臨界條件下高含水量藻泥的直接油脂提取研究，發(fā)現(xiàn)以綠色、無毒的乙醇作為溶劑，微藻油脂提取效率達到90.2%(J. Biobased Mater. Bioenergy, 2011, 5: 385)。隨后，進一步開發(fā)了乙醇-己烷共溶劑提取技術(shù)，油脂提取效率達到90%，但溶劑用量大幅度降低，與以往提取方法相比，表現(xiàn)出較高的提取效率和較低的能耗(Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2012, 114:205)。
該團隊還研究了濕藻泥儲存過程中微藻油脂成分的變化。發(fā)現(xiàn)藻細胞經(jīng)凍融后，在短期儲存期后，胞內(nèi)的甘油三酯可轉(zhuǎn)化生成游離脂肪酸，大大提高微藻油脂的酸價，嚴重影響后期的生物柴油轉(zhuǎn)酯化過程。對此，該團隊發(fā)展并優(yōu)化了酸催化預酯化-堿催化轉(zhuǎn)酯化的生物柴油轉(zhuǎn)化工藝，轉(zhuǎn)化效率接近100%，制備的生物柴油各項指標達到了生物柴油國家標準GB/T 20828-2007和歐盟生物柴油EN 14214標準(Bioresour. Technol., 2012, 111:208)。
上述系列研究已開展相關(guān)中試研究，對于解決微藻油脂提取、生物柴油轉(zhuǎn)化等微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)化的下游加工關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展具有重要意義。
論文鏈接：
1. J. Biobased Mater. Bioenergy, 2011, 5: 385
2. Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2012, 114:205
3. Bioresour. Technol., 2012, 111:208
