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任课教师：张正义微藻柴油的简介及其面临的主要问题目前制约生物柴油发展的难题，主要是原料昂贵、来源不稳定。
由于世界各国采用的多为油料植物、粮食作物等原料，成本高、生长周期长并受环境限制，因此生物柴油的价格远高于传统柴油。
选取合适的、低成本植物油脂资源来发展和生产生物柴油成为各国的研究热点。
而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。
藻类是最低等的、自养的放氧植物，也是低等植物中种类繁多、分布极其广泛的一个类群，具有生物量大、生长周期短、易培养及脂类含量较高等特点，是制备生物质能源的良好材料。
此外，藻类在增值过程中大量吸收温室气体二氧化碳，在实现清洁能源生产的同时，减排二氧化碳。
微藻生物柴油能够解决目前使用植物原料发展生物柴油面临的耕地不足、气候变化对产量影响大和引起农作物价格上涨等突出问题。
通过转基因技术培育“工程微藻”，繁衍能力高，生长周期短，比陆生植物产油高出几十倍，并且能用海水作为其天然培养基进行工业化生产。
面对植物原料生产生物柴油的诸多问题，利用微藻产油具有不与农业争地的明显优势，而且可用海水作为天然培养基进行大量繁殖。
跟植物一样，微藻也是利用光照产油，但却比植物作物的效率高很多。
大多数微藻的产油量远远超过了最好的油料作物。
不像其他油料作物，微藻生长极为迅速，而且含有极其丰富的油脂。
藻类光合作用转化效率可达１０％以上，含油量达３０％。
微藻的生物柴油产量是最好的油料作物的８～２４倍。
微藻不是一个分类学的名词，而是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体。
微藻通常是指含有叶绿素ａ并能进行光合作用的微生物的总称，其中还包括蓝细菌。
目前发现的藻类有三万余种，其中微小类群占７０％，广泛分布于各种水体。
目前应用生物技术进行大量培养或生产的微藻分属于４个藻门：蓝藻门、绿藻门、金藻门和红藻门。
当前，国内外有许多科学家在探索发现新的藻种，并研制“工程微藻”，希望能实现规模化养殖，降低成本，为获取油脂资源提供一条可靠的途径。
利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展前言随着现代工业的飞速发展，大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。
生物质能储量丰富，并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源，现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。
而在众多的生物质中，微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点，是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。
利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义，商业化前景良好[6，7]。
2007年， Williams[8]综合近年来的研究成果，指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响，将会成为未来生物燃料开发的趋势。
Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一，微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。
微藻热化学液化制备生物油技术将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期，当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分，分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。
该技术起步早，生产工艺相对成熟，所得油品质量好，使用性能与矿物石油基本相当，是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。
但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化，对原料脂类含量有较高要求，所得产物性能受脂类组成的影响很大，并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点，难以实现大规模工业化应用。
近年来，人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。
生物油是便于运输、存储的绿色燃料，经过精制可转化为替代石油的常规燃料。
生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。
热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高，是实现藻细胞所有组分能源化，获得高产率绿色液体燃料的有效方法，对其进行深入研究，对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。
藻类生物质能源的种类及开发利用研究随着经济的快速发展和人口的不断增长，全球能源消耗量日益增加，传统化石能源的储量日渐减少，能源危机愈演愈烈。
因此，寻找替代能源成为挑战，藻类生物质能源逐渐成为开发利用的热点。
本文将介绍几种常见的藻类生物质能源及其开发利用研究。
1.微藻生物质能源微藻是一类单细胞海洋植物，其生长速度快、生物量高、营养成分丰富、日照利用率高，具有很高的生物质能源潜力。
利用微藻生产生物燃料、生产高级生物材料、食品等都有着很广泛的应用。
研究表明，微藻可以通过复杂的培养方式获得更高的生物质量和更高的油脂产率。
此外，微藻脂肪酸组成单一，可以作为燃料的原料。
许多国家和地区正在投入巨资进行微藻利用技术的开发研究。
2.淡水藻生物质能源与微藻不同，淡水藻一般生长在湖泊、水库等淡水环境中，是一种丰富的水源生态系统。
淡水藻具有快速生长和适应性强的特点，是一种重要的生物质能源来源。
近年来，随着燃料价格的上涨，藻类生物燃料的研究逐渐走向淡水藻领域。
淡水藻的研究还包括其对废水和含有重金属的水的净化性，淡水藻可以吸收大气中的氮和磷，减轻水体中氮磷的浓度，从而使污染严重的水体得到净化。
3.海藻生物质能源海藻是生长在海洋环境中的多细胞藻类，是一种重要的海洋资源。
海藻生物质具有很广泛的应用前景：可以作为食品、化学原料、生物燃料等多个领域的材料。
其中，作为生物燃料的应用前景尤其广泛。
海藻生物质能源的开发研究主要有两个方面：一是海藻生物质能源的加工提取方法，二是海藻生长环境的调控技术。
海藻的取样与分离通常采用的是潜水或鱼网等方式，提取方法则根据海藻的特点选择理化方法。
海藻生物质能源的开发利用在很多国家已经有了实际应用。
如韩国，船舶燃料已经采用生物柴油和生物液化气，这些都是由海藻提取生物质能源得到的。
日本则大量投资海藻生物质能源研究，已有一些海藻生物燃料的生产企业，海藻成为日本生物燃料市场的主要来源之一。
总之，藻类生物质能源具有丰富的应用潜力和广阔的市场前景。
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。
生物工程富油微藻的选育及规模化培养研究进展黎秋玲，李志，张庆华，刘孟荧，周智友，李汉广(江西农业大学生物科学与工程学院，江西农业微生物资源开发与利用工程实验室，江西省菌物资源保护与利用重点实验室，南昌330045)摘要：随着化石能源的逐年消耗，以可再生资源生产能源物质成为解决能源问题的重要途径之一，其中产油微藻制备生物柴油成为生物质能源领域的研究热点。
介绍了微藻生物柴油的国内外发展概况以及其规模化培育过程中藻种的选育情况,探讨了藻种规模化培育过程中的关键技术环节以及存在的主要问题，并对微藻生物柴油的发展趋势和面临的挑战进行了评述。
关键词：微藻；生物柴油；规模化培养;培养方式；光生物反应器中图分类号：Q939.97；TK6文献标识码：A文章编号：1003-7969(2019)07-0122-06Advance in screening and scale cultivation of oil一producing microalgae LI Qiuling,LI Zhi,ZHANG Qinghua,LIU Mengying,ZHOU Zhiyou,LI Hanguang(Jiangxi Key Laboratory for Conservation and Utilization of Fungal Resources,Jiangxi Engineering Laboratory for the Development and Utilization of Agricultural Microbial Resources,College of Bioscience andEngineering,Jiangxi Agricultural University,Nanchang330045,China) Abstract:Diminishing supplies of fossil energy,the production of energy sources from renewable materi・als became one of the important ways to solve the energy issues.Among of them,the production of biodiesel by oil-producing microalgae had regained much attention in the field of biomass energy.The development process of microalgae biodiesel at home and abroad and the breeding conditions of algae spe・cies in large一scale cultivation were introduced.Furthermore,the key technologies and the main problems in large一scale cultivation of algae species were investigated.The development trend and challenges were also reviewed.Key words:microalgae；biodiesel；large-scale cultivation；cultivation method；photobioreactor传统生物柴油生产原料主要是各种天然动植物油脂、餐饮及食品工业的废弃油脂等。
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。
微藻制油技术本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March微藻制油在全球变暖、能源危机的大背景下，世界各国都在积极寻找新的可替代能源。
提起全球变暖，大多数的企业为如何减少二氧化碳排放，为封存二氧化碳而投入了大量研发资金和人力；提起生物柴油的原料，人们会想到玉米和大豆，从它们“体内”提炼出的乙醇和生物柴油，能有效降低碳排放，减少环境污染。
但与此同时，由于这两种作物的培育周期较长、占地面积较大，会产生“与粮争地”问题，从而导致“解决了能源危机，却出现粮食危机”的尴尬结果；通过科学家的不断研究，一种新的技术进入了人们的视野：培养微藻吸收二氧化碳，并进行光合作用，最终形成生物柴油、类胡萝卜素等衍生品，将二氧化碳变废为宝，这就是“微藻制油”技术。
光合作用光合作用（Photosynthesis）是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色素和某些细菌（如带紫膜的嗜盐古菌）利用其细胞本身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放氢气）的生化过程。
植物之所以被称为食物链的生产者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。
通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10%~20%左右。
对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是它们赖以生存的关键。
而地球上的碳氧循环，光合作用是必不可少的。
微藻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，微藻个体较小，除个别种类之外，一般只有十几个微米大小。
它是低等植物中种类繁多、分布及其广泛的一个类群。
无论是在海洋、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。
微藻很像一个太阳光光能驱动的细胞工厂，可以旺盛地消耗高浓度的CO2和NO2，源源不断地将CO2转化为潜在的生物燃料、食物、饲料以及高价值的生物活性物质。
国内对于微藻的利用及研究进展摘要：在世界能源危机的影响下，生物质能源由于其环保性，被认为是一个最具有发展潜力的石油替代品。
其中微藻就展现了在生物能源方面的重要角色。
微藻是一类单细胞或简单多细胞的微生物，其生长快速，能够有效的固定CO2，在细胞内合成油脂用于生物燃料的生产。
近些年来，在世界能源危机的影响下，社会各界对于寻求新的可再生能源方面的关注度不断的提高。
人们已在沼气，生物醇类，生物柴油等方面取得一定的成效。
但面对世界对燃料的巨大需求量，人们要不断的研究开发更高效的生物能源获取方式。
藻类作为一种重要的可再生资源，具有分布广、生物量大、光合高效、含脂量高的优点。
其中的微藻在此方面更是具有突出地位。
随着世界各国各科研机构对微藻的研究的不断深入，利用微藻改善大气环境，生产生物燃料已成为现实。
本文结合国内外对微藻研究的进展，综述利用微藻的优势，生产生物柴油的微藻的筛选，生物柴油的生产技术手段，以及生产中存在的问题和展望等。
1 微藻开发的优势地位微藻是一类数目巨大的可再生资源，具有较高的CO2固定效率。
利用微藻开发生物质能源的优势地位可以总结为一下几点：光和效率高，适应能力强，且不占用耕地；细胞结构简单，含油脂量高；微藻燃烧值高，环境友好。
同时，微藻通过细胞代谢产生藻多糖、蛋白质、色素、氨基酸等，为丰富的人体必须营养活性成分，可以作为功能保健品和某些疾病的专方或辅助药物。
微藻不论是在减排CO2方面，还是在生物新能源的开发上都是十分重要的。
微藻是一类单细胞或简单多细胞的微生物，生长迅速，固定CO2和储存太阳能的效率是陆生植物的10-50倍。
因此，微藻的产业化生产可以用于CO2减排，缓解地球的温室效应。
同时，微藻较高的油脂含量，特别是一些微藻在异养或营养限制的条件下，油脂含量可达20%-70%。
若按微藻含油脂量30%计算，年产油脂微藻1.5-2.5万吨，可制备微藻生物柴油3000-5000吨，能有效转化CO2约2.7-4.5万吨。
微藻生物燃料研究报告随着全球能源需求的不断增长，传统的化石燃料已经不能满足人类的需求，而生物燃料成为了人们探索的新领域。
微藻生物燃料是其中的一种，由于其高生物量、高生长速度、能够在废水等废弃物中生长等特点，被认为是未来最有潜力的生物燃料之一。
本文将对微藻生物燃料的研究进行综述。
一、微藻生物燃料的基本概念微藻是一种单细胞藻类，具有高生物量、高生长速度、不受季节变化影响、能够在废水等废弃物中生长等特点。
微藻生物燃料是利用微藻生长过程中吸收的二氧化碳，通过光合作用转化为有机物，再经过生物转化过程，得到生物燃料的过程。
二、微藻生物燃料的制备方法1. 光合作用法光合作用法是最常用的制备微藻生物燃料的方法。
通过在光照条件下培养微藻，使其进行光合作用，将二氧化碳和光能转化为有机物，再通过生物转化得到生物燃料。
该方法具有操作简单、成本低廉等优点，但是生产效率较低。
2. 暗发酵法暗发酵法是利用微藻在黑暗条件下进行发酵，得到生物燃料的方法。
该方法具有操作简单、生产效率高等优点，但是需要较高的能量输入。
3. 混合法混合法是将光合作用法和暗发酵法相结合的方法。
首先将微藻在光照条件下进行光合作用，然后将其转移到黑暗条件下进行发酵，得到生物燃料。
该方法具有操作简单、生产效率高等优点，但是需要较高的能量输入。
三、微藻生物燃料的应用前景微藻生物燃料具有许多优点，如高生物量、高生长速度、不受季节影响、能够在废水等废弃物中生长等，因此被认为是未来最有潜力的生物燃料之一。
微藻生物燃料可以替代传统的化石燃料，减少二氧化碳排放，降低对环境的影响。
此外，微藻生物燃料还可以应用于农业、化工等领域，具有广阔的应用前景。
四、微藻生物燃料的研究进展1. 微藻生物燃料的生产效率提高近年来，研究人员通过选择高生产力微藻品种、优化培养条件、提高二氧化碳利用率等措施，成功提高了微藻生物燃料的生产效率。
2. 微藻生物燃料的生产成本降低微藻生物燃料的生产成本一直是制约其应用的主要因素之一。
