微藻制油课题研究

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产油微藻的高密度培养工艺研究的开题报告

产油微藻的高密度培养工艺研究的开题报告

产油微藻的高密度培养工艺研究的开题报告一、研究背景随着全球经济的快速发展和人口的不断增长,能源需求持续增加,而传统的化石能源不仅数量有限,而且污染大,不利于环境保护。

因此,生物能源作为一种新型、清洁、可再生的能源成为了备受瞩目的研究领域。

而微藻由于其生长速度快、营养丰富、含油量高等优点,被认为是未来生产生物燃料的理想来源。

其中,产油微藻是研究热点,被广泛用于生物柴油、生物液体燃料等领域。

在产油微藻高密度培养中,最主要的问题是如何提高生物量和油脂含量,以保证经济可行性和生产效益。

因此,在研究高密度培养工艺时,需要考虑微藻种类、培养条件、光照强度、温度等因素,以及各种营养物质的浓度和配比等因素,以实现最优生长状态和最高的产油量。

二、研究目的本研究旨在探究如何通过合理的培养条件和营养物质调控,实现产油微藻高密度培养的最优化,以提高油脂含量、节约成本、增加生产效率,为生物燃料产业的发展做出贡献。

三、研究内容1. 紫藻和绿藻两种常见产油微藻的特性比较研究;2. 探究适宜的培养条件及营养配比对微藻生长和油脂含量的影响;3. 基于 L18 正交实验设计,对产油微藻高密度培养工艺进行优化;4. 对优化后的产油微藻进行培养试验并对生长情况和油脂含量进行分析。

四、研究意义随着全球化石能源储量的枯竭,生物能源的开发和利用越来越受到重视。

而产油微藻作为生物燃料的理想来源,其可再生、可持续、清洁环保等优势更是被广泛认可。

通过本研究,可以为实现高密度培养产油微藻提供科学依据,为生物燃料的发展作出贡献。

同时,此项研究还对微生物生长和生物工程的研究提供了新的思路和方法,具有较高的学术和应用价值。

五、研究方法本研究采用文献分析、实验研究、正交实验设计等方法,首先对微藻的种类、生长条件等进行文献调研和分析,并确定研究对象。

接着,通过小试实验确定营养物质配比及推荐培养参数范围。

然后,采用正交实验设计优化培养条件,最后通过大规模培养试验数据分析油脂产量和微藻生长情况。

藻类油脂生产的研究现状与进展

藻类油脂生产的研究现状与进展

藻类油脂生产的研究现状与进展随着人口的不断增长和经济的快速发展,能源问题变得越来越严峻,而化石能源的慢慢枯竭和环境污染使得新能源的发展成为全球的趋势。

其中,藻类油脂作为一种环保、可再生、高效的生物燃料,越来越受到研究者的关注。

本文将就藻类油脂生产的研究现状与进展进行讨论。

一、藻类油脂概述藻类是一种具有高效光合作用的微生物,其中大多数藻类都可以进行光合作用过程,将太阳能转化为生物能。

其中一部分藻类可以在特定的生长条件下产生高含量的油脂,并且这些油脂可以作为生物燃料的主要来源。

相较于传统的生物燃料,藻类油脂具有以下优点:1. 油脂含量高:部分藻类的油脂含量可以达到50%以上。

2. 可再生性强:藻类的生长速度很快,是传统农作物的几倍甚至几十倍。

3. 环保:藻类生长需要的二氧化碳可以回收和利用,还可以减少二氧化碳的排放;而且藻类油脂燃烧产生的二氧化碳与藻类生长需要的二氧化碳相当,其实现了零排放。

二、藻类油脂生产的技术路线藻类油脂生产的技术路线包括以下几个步骤:藻类选育、大规模培养、收获和提取。

不同的藻类、不同的生产规模、不同的培养条件下,技术路线可能会有所区别。

近年来,藻类油脂生产的技术路线不断优化,引入了新的技术与方法,以提高生产效率和降低成本。

针对藻类油脂生产的技术路线,以下就几个关键问题进行分析:1. 藻类选育目前,国内外的研究机构都在大规模筛选藻类种质资源,并进行选育。

其主要以高含油量和适应性强的藻类为发展方向,如银耳藻、中肋角龙胆藻、衣藻、小球藻等。

2. 大规模培养大规模培养是实现藻类油脂商业化生产的重要环节。

通常采用的培养方式有开放式和封闭式两种。

开放式的培养方式成本较低,但对水资源、肥料、污染、温度变化等因素的适应能力较差。

封闭式的培养方式可以实现环境条件的控制,但成本较高,且由于水体的冷却和光线照射等因素影响,藻类生长速度慢。

目前大规模培养一般采用的是混合培养方式,即在培养池中混合不同藻类,并加入不同的有机物和肥料,以避免出现物种死亡甚至坏死的情况。

高效利用微藻资源生产生物燃料技术研究

高效利用微藻资源生产生物燃料技术研究

高效利用微藻资源生产生物燃料技术研究1. 绪论微藻是一类微小的单细胞藻类生物,生长在水体中,通过光合作用进行光合碳固定和氧气释放。

近年来,随着对可再生能源的需求不断增长,微藻资源作为生物燃料的潜在来源受到了广泛关注。

高效利用微藻资源生产生物燃料技术研究已经成为当今能源领域的热点之一。

2. 微藻资源的潜力微藻具有生长周期短、生长速度快、含油量高等优点,适合用于生物燃料的生产。

与传统的能源作物相比,微藻的种植占地少、生长周期短,能够大幅提高能源生产的效率。

此外,微藻资源还可以有效地利用二氧化碳和污水等废弃物进行生长,具有良好的环境友好性。

3. 微藻生物燃料的生产路径微藻生物燃料的生产主要包括微藻培养、收获、油脂提取和转化为生物燃料等多个步骤。

在微藻培养阶段,需要控制好光照、温度、营养盐等生长条件,以促进微藻的生长和油脂积累。

之后,通过物理或化学方法将微藻收获,并提取其中的油脂,最终通过催化转化等技术将油脂转化为生物燃料,如生物柴油等。

4. 高效利用微藻资源的关键技术为了提高微藻生物燃料的产量和质量,需要研究和发展一系列关键技术。

其中,微藻菌种的筛选和改良、培养条件的优化、收获和提取油脂的技术以及燃料转化技术等都是影响微藻生物燃料生产效率的重要因素。

通过不断创新和完善这些关键技术,可以实现微藻资源的高效利用,提高生物燃料的生产效率和经济性。

5. 微藻生物燃料在能源领域的应用前景微藻生物燃料作为一种可再生清洁能源,具有广阔的应用前景。

在汽车燃料领域,生物柴油等微藻生物燃料可以作为传统石油燃料的替代品,减少对化石燃料的依赖,减少温室气体的排放。

此外,微藻生物燃料还可以应用于航空燃料、船舶动力等领域,为我国能源结构的转型升级提供重要支撑。

6. 结语随着能源问题和环境问题日益凸显,高效利用微藻资源生产生物燃料技术的研究具有重要的理论和实践意义。

未来,随着技术的不断创新和完善,微藻生物燃料将成为我国能源领域的重要组成部分,为推动可持续发展和建设资源节约型社会做出重要贡献。

微藻制油的可行性分析研究

微藻制油的可行性分析研究

微藻制油的可行性分析研究近年来,国际市场石油价格不断高企,我国从1993年起已经成为一个石油进口国。

进口原油不但用去大量外汇,而且主要从局势不稳定的中东地区进口,一旦有突发事件发生,就会造成石油供应减少或中断,将严重威胁国家安全和国民经济的发展。

从国家发展的战略高度考虑,寻找可再生资源已成为当务之急。

利用藻类生物质生产液体燃料,对缓解人类面临的粮食、能源、环境三大危机,有着巨大的潜力,对于减少对石油的依赖、保证国家能源安全具有深远意义。

据了解,我国的有机碳组成中,海洋藻类占了1/3,藻类是一种数量巨大的可再生资源,也是生产生物质能源的潜在资源,其中微型藻类的含油量非常高,可以用于制取生物柴油。

微藻能够有效地利用太阳能,通过光合作用固定二氧化碳,将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质;而且微藻生物能源可以再生,燃烧后不排放有毒有害物质,对大气二氧化碳没有净增加。

微藻的种质资源丰富,不会因收获而破坏生态系统,可大量培养而不占用耕地;另外,它的光合作用效率高,生长周期短,倍增时间约3-5天,有的藻种甚至一天可以收获两季,单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。

而且微藻脂类含量在20%~70%,这是陆地植物远远达不到的,可用于生产生物柴油或乙醇,还可望成为生产氢气的一条新途径。

微藻的产油效率相当高,在一年的生长期内,一公顷玉米能产172升生物质燃油,一公顷大豆能产446升,一公顷油菜籽能产1190升,一公顷棕榈树能产5950升,而一公顷的微藻能产生物质燃油95000升。

微藻的个体小,木素含量很低,易被粉碎和干燥,用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低,生产成本低。

而且微藻热解所得生物质燃油热值高,平均高达33MJ/kg,是木材或农作物秸秆的1.6倍。

微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳,从而与二氧化碳的处理和减排相结合,国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生产微藻的尝试,占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。

利用微藻制取生物柴油的方法

利用微藻制取生物柴油的方法

利用微藻制取生物柴油的研究进展朱晗生物技术07Q2 20073004104摘要:随着人口增长的加速,自然资源日益短缺,而且面临着枯竭的危险。

传统能源枯竭的焦虑,引起了人们对可再生的生物资源浓厚的兴趣。

本文主要讨论了微藻,生物柴油以及利用微藻发酵制取生物柴油的研究进展。

关键词: 微藻; 生物柴油; 发酵0 前言生物柴油(Biodiesel)即脂肪酸甲酯, 是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料,是一种可生物降解、无毒的可再生能源。

生物柴油是生物质能的一种,作为一种清洁的低碳燃料,其含硫和含氮量均较低,同时灰分含量也很小,所以燃烧后SO2 、NO 和灰尘排放量比化石燃料要小得多,是可再生能源中理想的清洁燃料之一[1]。

但是由于较高的原材料成本,生物柴油的价格高于传统柴油,因此选取合适的、低成本的植物油脂资源来积极发展和生产生物柴油是发展的总趋势。

利用微藻制取生物柴油,不仅能够降低成本,另外,有些微藻会引起水华,赤潮等爆发,消耗水中大量的溶解氧,并会上升至水面而形成一层绿色的黏质物,使水体严重恶臭,水体中生物大量死亡,因此,如果利用此类微藻资源,还减轻环境负荷。

自1988 年以来,许多欧洲国家就已经开始将生物柴油作为传统柴油的替代品加以利用,并取得了较好的效果。

本文就利用微藻发酵生物柴油的制取进行综述,并讨论了存在的问题及其应用前景。

1 生物柴油生物柴油是典型“绿色能源”,它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料,是优质的石油柴油代用品。

大力发展生物柴油对经济可持续发展,推进能源替代,减轻环境压力,控制城市大气污染具有重要的战略意义。

目前生物柴油的制取方法主要有以下几种:利用油脂原料合成生物柴油的方法;用动物油制取的生物柴油及制取方法;生物柴油和生物燃料油的添加剂;废动植物油脂生产的轻柴油乳化剂及其应用;低成本无污染的生物质液化工艺及装置;低能耗生物质热裂解的工艺及装置;利用微藻快速热解制备生物柴油的方法;用废塑料、废油、废植物油脚提取汽、柴油用的解聚釜,生物质气化制备燃料气的方法及气化反应装置;以植物油脚中提取石油制品的工艺方法;用等离子体热解气化生物质制取合成气的方法,用淀粉酶解培养异养藻制备生物柴油的方法;用生物质生产液体燃料的方法;用植物油下脚料生产燃油的工艺方法,由生物质水解残渣制备生物油的方法,植物油脚提取汽油柴油的生产方法;废油再生燃料油的装置和方法;脱除催化裂化柴油中胶质的方法;废橡胶(废塑料、废机油)提炼燃料油的环保型新工艺,脱除柴油中氧化总不溶物及胶质的化学精制方法;阻止柴油、汽油变色和胶凝的助剂;废润滑油的絮凝分离处理方法。

以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势

以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势

院系轻工学部任课教师胡瑛学科专业生物工程课程名称生物再生资源利用学生姓名刘陈飞班级 10生工2学号 1010511202提交日期 2013年12月以海洋微藻为原料提取生物燃料的研究进展与发展趋势学院:轻工学部姓名:刘陈飞班级:10生工2班学号:1010511202摘要:能源短缺已经引起了各国的广泛关注, 各国科学家将目光投向生物燃料。

然而由于大量使用玉米、大豆等农产品生产生物乙醇等燃料, 导致生物燃料“与人争粮”和“与粮争地”现象严重。

文章综述了用于提取生物燃料的海洋微藻藻种的筛选、纯化、大规模培养及采收方法的优缺点以及生物燃料的提取工艺等方面的主要进展, 并对该产业的发展趋势进行了初步分析。

关键词: 生物燃料; 微藻; 提取; 筛选; 培养The research progress and development trend on extraction of biofuel from marine microalgaeAbstract : Energy shortages has caused wide spread concern in all countries. The scientists turn to biofuels. However, due to large scale use of corn, soybeans and other agricultural products for production of biofuels such as ethanol, and the situation that biofuels compete food with human and compet earth with crop s is serious1 This paper reviewed the advantages and disadvantages of methods for screening, purification, large2scale cultivation and harvesting. Biofuel extraction art as well as the industrial development trend were analyzed.Key words : biofuel ; microalgae; extraction; screening; culture随着经济建设的飞速发展, 能源短缺已成为世界各国极为关注的焦点。

微藻制油——精选推荐

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微藻制油————新时代的生物能源摘要藻类是生物燃料的理想原料最近由于对能源安全温室气体排放和其它潜在的生物燃料原料竞争等的关注增加藻类生物燃料引起人们的注意然而开发藻类生物量的生产技术仍处于萌芽阶段微藻有生产生物燃料的潜力但在商业化大规模生产前需要对其技术进行讨论并克服经济障碍等问题关键词:微藻,制油,生物能源引言:数百年来,煤炭,石油,天然气一直是人类能源的主角,随着全球人口的急剧增长和能耗的成倍增加,这些不可再生资源日趋紧缺,能源危机已成为世界各国共同关注的难题。

[1]为了让人类在死囚上能永续发展,寻求可行的再生能源已成为重要且迫切的议题[2]其中生物质能最为人们所关注,在众多的生物质中,藻类具有光合效率高,环境适应强,生长周期短,生物产量高等优点,因此藻类是制备可再生能源的良好材料。

[3]1.微藻制油—历史背景利用微藻产油作为生物柴油来源的构想,早在1980年就有相关学者提出,但并未受到重视。

直到近年来因原油价格的攀升,开发再生能源的意识逐渐提高,以微藻生产生物柴油的想法受到各界关注。

目前许多产官学单位都已意识到,利用微藻生产生物柴油以取代目前的化石柴油是有其发展性的。

[5]鉴于微藻的重要能源价值以及世界各国能源微藻研究的进展,有专家建议,中国应立即启动微藻产乙醇、产油技术的研究,对微藻产氢也要注意跟踪动态,作好长远计划。

[6] 2.微藻制油—原理微藻制油的原理其实就是利用光合作用,将二氧化碳转化为微藻自身的生物质从而固定了碳元素,再通过诱导反应使微藻自身的碳物质转化为油脂,然后利用物理或化学方法把微藻细胞内的油脂转化到细胞外,进行提炼加工从而生产出生物柴油。

如果没有二氧化碳,微藻不但产不了油,反而有害呢。

[6]3.微藻制油—优势与其他生物质材料相比,利用微藻生产生物才有的优势主要体现在以下几个方面。

( 1) 微藻的光合作用效率高,含油量高,生长周期短,油脂面积产率高某些单细胞藻在一定的诱导胁迫条件下可大量积累油脂,含油量可高达70%,单位面积的产率高出高等油料植物数十倍,这是其他油料作物无法比拟的,被认为是最有潜力替代石油的生物资源。

微藻制取生物柴油研究进展

微藻制取生物柴油研究进展

微藻制取生物柴油研究进展(不出现-固碳)一是稿子主要是讲微藻制生物柴油,建议把固碳部分单独写一个,这个稿子题目中就别出现固碳了。

制生物柴油是固碳的重要形式,但固碳不全是制生物柴油。

微藻能将二氧化碳转化为生物燃料、食品、饲料和高价值的生物活性物,而且这些光合微生物还可用于生物除污以及作为固氮生物肥料,好比日光驱动的细胞工厂。

微藻能够提供不同类型的可再生生物燃料,包括用海藻生物质经厌氧消化后产生的甲烷、从微藻油脂中提取的生物柴油以及直接光生物合成的生物氢气。

利用微藻做燃料的构想不自今日始,随着石油价格的节节上涨,这种想法目前越来越受到重视;而燃烧化石能源导致全球变暖给人们带来的新忧虑,使得微藻燃料具有了更重要的意义。

一、微藻来源与功能作用(一)微藻的来源微藻是指一些微观的单细胞群体,是最低等的、自养的释氧植物。

它是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群。

无论在海洋、淡水湖泊等水域,或在潮湿的土壤、树干等处,几乎在有光和潮湿的任何地方,微藻都能生存。

若要大规模地利用藻类生物质来制取生物柴油,就必须保证有充分的藻类生物质。

目前藻类的来源主要有2个途径,一是收集湖泊、河湾、水库、池塘等富营养化水体中天然生长的大量浮游藻类;二是人工户外养殖制备,这也是获取藻类生物质的最主要和最有效的方法。

微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极其广泛的低等植物,它是由阳光驱动的细胞工厂,通过微藻细胞高效的光合作用,吸收CO2,将光能转化为脂肪或淀粉等化合物的化学能,并放出O2。

微藻是光合效率最高的原始植物,也是自然界中生长最为迅速的一种低等植物,而且某些微藻可以生长在高盐、高碱环境的水体中,可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进行大规模培养,也可利用海水、盐碱水、工业废水等非农用水进行培养,还可以利用工业废气中的CO2。

因此,微藻生物柴油成为了潜在的能源研究热点。

(二)微藻制备生物柴油的优势1.微藻可以实现二氧化碳的减排随着石油、天然气和煤炭大量的消耗和使用,许多城市的空气质量状况较差,严重威胁着城市的发展和人们的健康。

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