生物質能源是清潔的可再生能源，是優(yōu)質的石油能源替代品。大力發(fā)展生物質能源對經濟可持續(xù)發(fā)展，推進能源替代，舒緩環(huán)境壓力，控制大氣污染具有極為重要的戰(zhàn)略意義。 ? 海藻是海洋植物的主體，是生長在海洋中的低等光合營養(yǎng)植物。海藻種類多樣、光合作用效率高、生長繁殖快、生長周期短、生物產量高、自身合成油脂能力強，是制備生物柴油最佳的生物質原料之一。與油料作物相比，海藻細胞生長是指數式的生長繁殖方式，很多海藻含油率都在20 ~ 50%，某些海藻（干質量）的含油率甚至可以達到77%。直接從海藻中提取得到的油脂成分與植物油相似，可以作為生物柴油原料替代石油直接應用于工業(yè)。油料作物具有占用耕地面積大、生長周期長、受氣候影響等問題，不能成為生物柴油原料油脂供應的長久之策。而海藻以簡單分裂方式進行繁殖，生長周期短，易于大規(guī)模培養(yǎng)，不受氣候限制，只要陽光充足就可以進行大量繁殖，同時還能大量吸收二氧化碳。

近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所能源藻類資源團隊劉天中研究員等針對微藻生物柴油生產成本和能耗影響大的微藻油脂提取、微藻生物柴油轉化等下游關鍵技術進行了系列研究，結果發(fā)表在Bioresour. Technol.、Eur. J. Lipid Sci. Technol.、J. Biobased Mater. Bioenergy等期刊。

經絮凝、離心等方法收獲所得的藻泥(algae slurry) 中含水量高達70%以上，傳統(tǒng)的油脂提取需要預先對濕藻進行干燥制備藻粉，但濕藻僅干燥過程的能耗就超過微藻產出的能源。為降低提油能耗與成本，該團隊開展了亞臨界條件下高含水量藻泥的直接油脂提取研究，發(fā)現(xiàn)以綠色、無毒的乙醇作為溶劑，微藻油脂提取效率達到90.2%(J. Biobased Mater. Bioenergy, 2011, 5: 385)。隨后，進一步開發(fā)了乙醇-己烷共溶劑提取技術，油脂提取效率達到90%，但溶劑用量大幅度降低，與以往提取方法相比，表現(xiàn)出較高的提取效率和較低的能耗(Eur. J. Lipid Sci. Technol., 2012, 114:205)。

該團隊還研究了濕藻泥儲存過程中微藻油脂成分的變化。發(fā)現(xiàn)藻細胞經凍融后，在短期儲存期后，胞內的甘油三酯可轉化生成游離脂肪酸，大大提高微藻油脂的酸價，嚴重影響后期的生物柴油轉酯化過程。對此，該團隊發(fā)展并優(yōu)化了酸催化預酯化-堿催化轉酯化的生物柴油轉化工藝，轉化效率接近100%，制備的生物柴油各項指標達到了生物柴油國家標準GB/T 20828-2007和歐盟生物柴油EN 14214標準(Bioresour. Technol., 2012, 111:208)。

上述系列研究已開展相關中試研究，對于解決微藻油脂提取、生物柴油轉化等微藻生物柴油產業(yè)化的下游加工關鍵技術發(fā)展具有重要意義。