微藻能源生物柴油.pptxVIP

第1页/共21页微藻能源生物柴油第2页/共21页 背景介绍试验研究介绍研究现状及示范展示Contents第3页/共21页背景我国一次能源消费量构成第4页/共21页1970年，石油危机；传统化石燃料的日益枯竭；能源传统的化石燃料燃烧排放的温室气体（尤其是CO2），污染物；环境2006年，全球以每年GDP1%的投入，可以避免将来每年GDP5%—20%的损失。经济背景第5页/共21页背景微藻对太能能利用率高，生长速率极快（繁殖一代的时间一般为2-5天），适合大规模养殖；大规模养殖微藻，收获微藻生物质转化为生物柴油，清洁燃烧。第6页/共21页微藻能源潜力美国能源部预测：微藻制生物燃料代替全美汽车燃油微藻转化太阳能的量子效率高达2-10%，陆生植物1%.第7页/共21页部分微藻的油脂含量第8页/共21页硅藻油脂含量序号藻种中文适宜温度（℃） 生长速率（doublings?day-1）油脂含量（％）适宜电导率(mmho?cm-1)原始缺氮缺硅1NITZS2(Hantzschia DI-160)菱板藻属———66(14天)——2 NAVIC1(Navicula saprophila，F-2)舟形藻属302.772258(7天)49(2天)—3NAVIC8(Navicula acceptata，SB-304)舟形藻属353.822.148.532.4454NITZS13(Nitzschia dissipata，SB-307)菱形藻属—2.5—45～475NAVIC9(Navicula pseudotenelloides)舟形藻属302.5——42.5—6CYCLO1(Cyclotella cryptica，DI-35)小环藻属30—13.242.138.6—7ENTOM3(Amphiprora hyalina，BB-333)茧形藻属30—22.130.237.120－608CYCLO4(Cyclotella cryptica，UT-65)小环藻属30≤1.4不超过23.4％—9 CHAET14 (Chaetoceros sp.，SS-14)牟氏角毛藻属352.871938(7天)39(2天)25－7010CHAET9(Chaetoceros muelleri，UT-147)牟氏角毛藻属304.011~1222.7(4天)23.410-7011CHAET10(Chaetoceros muelleri，S/CHAET-4，UT-27)牟氏角毛藻属302.511~1222.7(4天)23.410-7012CHAET15(Chaetoceros muelleri，49-1A)牟氏角毛藻属302.511~1222.7(4天)23.410-7013CHAET39(Chaetoceros muelleri)牟氏角毛藻属302.511~1222.7(4天)23.410-7014CHAET6(Chaetoceros muelleri，NM-6)牟氏角毛藻属301.411~12不高于20％10-70我国微藻能源潜力第9页/共21页15.1万平方公里的养殖面积,可脱除61亿吨（2009年燃煤排放61亿吨CO2.）我国海洋面积299.7万平方公里，用5.04%；并年收获6.26亿吨生物柴油（2010年我国石油消耗量4.49亿吨）第10页/共21页研究现状1970年代石油危机开始，美国能源部就将微藻能源作为重大研究计划投入巨资支持；1976-1996年，NREL投资5千万美元的水生植物计划，采集3000株微藻筛选出300多株潜力油藻（油脂含量20-60%）；2008-2009年，美国国防部和宇航局先后宣布投巨资开发微藻航空燃油；2009年，美国近180家公司投资于微藻生物柴油的开发示 范，艾可森美孚，Shell，Chevron等石油巨头公司，但尚未实现商业化。第11页/共21页示范工程第12页/共21页示范工程杜克能源公司“微藻-二氧化碳资源化利用”示范(EAST BEND)新奥集团在中国内蒙建立的示范基地实验室研究介绍第13页/共21页碳水化合物 15%蛋白质 80%油脂 5%适用于发酵产H2和CH4小球藻，硅藻适用于制取生物柴油小球藻硅藻螺旋藻第14页/共21页传统方法：微藻原油通过酯交换反应制取生物柴油传统微藻制油方法是首先采收脱水干燥、然后研磨破壁用有机溶剂萃取油脂、最后通过甲醇脂交换反应制取生物柴油→甘油三酸酯 + 甲醇 → 脂肪酸甲酯 + 甘油酯交换反应→不同原料及生物柴油第15页/共21页(a)光皮树种子 (b)黄连木种子(c)纤细角毛藻(d)新月菱形藻第16页/共21页生物酶法化学法 生物柴油制取方法甘油三酸酯 + 甲醇 → 脂肪酸甲酯 + 甘油化学法即酯化法：工艺复杂、能耗高、成本高、生产过程有废碱液排放等缺点。低碳