生物柴油介紹

   生物柴油是指植物油與甲醇進(jìn)行酯交換制造的脂肪酸甲酯，是一種潔凈的生物燃料，也稱之為"再生燃油"。目前，巴西正在大力推廣生物柴油生產(chǎn)，以減少石油進(jìn)口。美國(guó)能源部正在集資發(fā)展生物質(zhì)能，要求到2010年，美國(guó)生物質(zhì)能的使用量增加2倍，生物柴油也被列為生物質(zhì)能之一。
    目前，上對(duì)生物柴油的開發(fā)形勢(shì)看好，而制造生物柴油的途徑主要有三條：一是利用食用油生產(chǎn)生物柴油；二是利用甘蔗渣發(fā)酵生產(chǎn)柴油；三是利用"工程微藻"生產(chǎn)柴油。
    日本每年的食用油消費(fèi)量為200萬(wàn)噸，產(chǎn)生的廢食用油達(dá)40萬(wàn)噸，為生產(chǎn)生物柴油提供了原料。借助酶法即脂酶進(jìn)行酯交換反應(yīng)，混在反應(yīng)物中的游離脂肪酸和水對(duì)酶的催化效應(yīng)無(wú)影響。反應(yīng)液靜置后，脂肪酸甲酯即可與甘油分離，從而可獲取較為純凈的柴油。利用此種方法生產(chǎn)生物柴油有幾點(diǎn)值得注意并有待研究解決：1．不使用有機(jī)溶劑就達(dá)不到高酯交換率；2．反應(yīng)系統(tǒng)中的甲醇達(dá)到一定量時(shí)，脂酶就失活；3．反應(yīng)時(shí)間比較長(zhǎng)；4．一般來說，酶的價(jià)格較高。
    為了提高柴油生產(chǎn)效率，采用酶固定化技術(shù)，并在反應(yīng)過程中分段添加甲醇，更有利于提高柴油的生產(chǎn)效率。這種固定化酶（脂酶）是來自一種假絲酵母（Candidaantaretica），由它與載體一起制成反應(yīng)柱用于柴油生產(chǎn)，控制溫度30℃，轉(zhuǎn)化率達(dá)95％。這種脂酶連續(xù)使用100天仍不失活。反應(yīng)液經(jīng)過幾次反應(yīng)柱后，將反應(yīng)物靜置，并把甘油分離出去，即可直接將其用作生物柴油。
    除植物油酶法生產(chǎn)生物柴油外，也有報(bào)道利用甘蔗渣為原料發(fā)酵生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)柴油的研究成果，據(jù)稱1噸甘蔗渣的能量與1桶石油相當(dāng)（每桶等于31．5加侖，每加侖等于3．7853升）。如加拿大一家技術(shù)公司正在將這一成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，已建立每天6桶生物柴油的裝置，以蔗渣為原料生產(chǎn)柴油，并計(jì)劃擴(kuò)建成每天25噸工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)裝置。但是，采用什么微生物發(fā)酵生產(chǎn)柴油？產(chǎn)出率如何？沒有見到具體報(bào)道。
    利用"工程微藻"生產(chǎn)柴油是柴油生產(chǎn)一項(xiàng)值得注意的新動(dòng)向。所謂"工程微藻"即通過基因工程技術(shù)建構(gòu)的微藻，為柴油生產(chǎn)開辟了一條新的技術(shù)途徑。美國(guó)國(guó)家可更新能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）通過現(xiàn)代生物技術(shù)建成"工程微藻"，即硅藻類的一種"工程小環(huán)藻"（Cyclotellacryptica），在實(shí)驗(yàn)室條件下可使脂質(zhì)含量增加到60％以上（一般自然狀態(tài)下微藻的脂質(zhì)含量為5％－20％），戶外生產(chǎn)也可增加到40％以上。這是由于乙酰輔酶A羧化酶（ACC）基因在微藻細(xì)胞中的高效表達(dá)，在控制脂質(zhì)累積水平方面起到了重要作用。目前正在研究合適的分子載體，使ACC基因在細(xì)菌、酵母和植物中充分表達(dá)，還進(jìn)一步將修飾的ACC
    總之，柴油是目前城鄉(xiāng)使用較為普遍的燃料，通過生物途徑生產(chǎn)柴油是擴(kuò)大生物資源利用的一條途徑，是生物能源的開發(fā)方向之一。能源生物技術(shù)必將得到發(fā)展，"無(wú)污染生物柴油"也必將得到更廣泛的應(yīng)用。