話說生物質能（簡體書）

2.生物柴油的生產技術。
生物柴油的生產方法有化學法生產和生物合成兩種。目前生物柴油主要是用化學法生產，即用甲醇或乙醇等低碳醇在酸性或堿性催化劑和高溫(230～250℃)下進行酯化反應，生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯，再經洗滌干燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產過程中可循環使用，生產設備與一般制油設備相同，生產過程中可產生10％左右的副產品甘油。除了化學法，人們還研究用生物酶法合成生物柴油，即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行酯化反應，制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染排放的優點。
目前，生物柴油生產的主要問題是甲醇及乙醇的轉化率低，一般僅為40％～60％。目前脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化有效，而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉化率低；而且短鏈醇對酶有一定毒性，酶的使用壽命短。副產物甘油和水難以回收，不但對產物形成抑制，而且甘油對固定化酶有毒性，使固定化酶使用壽命縮短。
3.生物柴油展望。
生物柴油的主要問題是成本高。生物柴油制備成本的75％是原料成本。因此采用廉價原料及提高轉化率從而降低成本是生物柴油實現實用化的關鍵。美國已開始通過基因工程方法研究高油含量的植物，日本采用工業廢油和廢煎炸油，歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農作物。
生物柴油是利用植物油或動物脂肪等可再生資源制造出來的新型燃料，具有清潔環保、可再生等優點，通常與傳統柴油混合使用，以提高發動機性能，減少廢氣排放。第一代生物柴油主要使用菜籽油原料，而第二代生物柴油還可以使用棕櫚油、大豆油、動物脂肪等原料，比以往的生物柴油更加清潔。
我國現有耕地資源貧乏，用來發展能源作物的耕地十分有限，依靠種植油料作物為生物柴油提供油源在我國還有個漸進的過程。我國已成為世界上繼巴西、美國之后第三大生物燃料乙醇生產國和應用國。國家已批準建設4個生物燃料乙醇生產試點項目，已形成每年102萬噸的生產能力。要嚴格控制用玉米加工乙醇汽油，減小對糧食安全及百姓利益帶來的嚴重沖擊，把政府財稅補貼傾斜到目前成本高于陳化糧的用于加工燃料乙醇的麥秸稈、木薯等上面來，享受陳化糧補貼政策，鼓勵發展作物秸稈生產燃料乙醇。
自然界中少量微生物在適宜條件下能產生并貯存質量超過其細胞干重20％的油脂，具有這種表型的菌種稱為產油微生物。產油微生物利用可再生資源，得到的微生物油脂與植物油脂具有相似的脂肪酸組成。產油微生物具有資源豐富，油脂含量高，生長周期短，碳源利用廣，能在多種培養條件下生長等特點。同時微生物油脂生產工藝簡單，高值化潛力大，有利于進行工業規模生產和開發。因此具有廣闊的開發應用前景。目前中國、日本、德國、美國等國已有商品微生物菌油或相應下游加工產品面市，但生產成本還較高。隨著現代生物技術的發展，將可能獲得更多的微生物資源。如通過對野生菌進行誘變、細胞融合和定向進化等手段能獲得具有更高產油能力或其油脂組成中富含稀有脂肪酸的突變株，提高產油微生物的應用效率。
微藻生產柴油，為柴油生產開辟了另一條技術途徑。美國國家可再生能源實驗室(NREL)通過現代生物技術建成工程微藻，即硅藻類的一種工程小環藻。在實驗室條件下可使工程微藻中脂質含量增加到60％以上，戶外生產也可增加到40％以上。工程微藻中脂質含量的提高主要由于乙酰輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達，在控制脂質積累水平方面起到了重要作用。利用工程微藻生產柴油具有重要經濟意義和生態意義，其優越性在于，微藻生產能力高，用海水作為天然培養基可節約農業資源；比陸生植物單產油脂高出幾十倍；生產的生物柴油不含硫，燃燒時不排放有毒氣體，排人環境中也可被微生物降解，不污染環境。發展富含油質的微藻或者工程微藻是生產生物柴油的一大趨勢。P41-43