美國密歇根州大學(xué)的研究人員于2010年9月4日宣布,,開發(fā)并驗(yàn)證了二步法水解-溶劑分解法工藝,可用于從微藻生物質(zhì)直接生產(chǎn)生物柴油,。這一工藝過程無需生物質(zhì)干燥、有機(jī)溶劑抽提,和催化劑,,并可為營養(yǎng)物(如N、P和甘油)循環(huán)提供機(jī)制,。這一工藝過程已在美國化學(xué)學(xué)會雜志《能源與燃料(Energy & Fuels)》上發(fā)布,。
Levine等人報道,研究了一些關(guān)鍵的過程參數(shù)對得到的粗生物柴油和FAEE(脂肪酸乙酯)產(chǎn)率的影響,,以水解固體中的脂質(zhì)為基準(zhǔn),,產(chǎn)率分別高達(dá)100%和66%,。考慮到原微藻生物中的脂質(zhì)約為80%~90%,,水解后則存在于可回收的固體中,。
脫水和干燥是耗能和成本較高的過程,所作的微藻生物柴油生產(chǎn)的生命循環(huán)評價(LCA)指出,,干燥和己烷抽提占總的過程能量高達(dá)90%,。
研究人員提出了,采用二步法,、無催化劑的生物柴油生產(chǎn)工藝,,涉及細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)水解和使用乙醇超臨界就地反酯化(SC-IST/E)。
研究團(tuán)隊(duì)使用微藻Chlorella vulgaris作為富含脂質(zhì)的原料(53.3%脂質(zhì)作為FAEE),。在該過程的第一步中,,含水微藻生物質(zhì)(約80%含水量)在次臨界水中反應(yīng),使細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)水解,,細(xì)胞聚集成易于過濾的,、持留脂質(zhì)的固體,并產(chǎn)生富含營養(yǎng)成分的水相,。
在第二步中,,含水的富脂肪酸固體用乙醇經(jīng)超臨界就地反酯化(SC-IST/E),產(chǎn)生生物柴油,,為脂肪酸乙酯(FAEEs)形式,。
延長時間、提高溫度和提高乙醇用量可使粗生物柴油和FAEE產(chǎn)率提高,,根據(jù)水解固體中的脂質(zhì)情況,,上述產(chǎn)率分別約為56%~100%和34%~66%。(生物谷Bioon.com)