五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】生物柴油之藻类1 前言 -- 圣火

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      • 家园 晨枫大大也来了啊,不胜荣幸

        文章这个周末已经都写完了,再改个几遍就发上来。第一次发文感觉很难在科普和科研上找好平衡点。动不动就写成科技报告了。请问晨枫大大如何把科技含量比较高的文章写的那么有趣的?

    • 家园 生物柴油之藻类 2 藻的种类及产油藻种筛选

      藻类其实是个很广泛的称呼,包含有绿藻门、 裸藻门、轮藻门、 金藻门、黄藻门、硅藻门、甲藻门、蓝藻门、褐藻门和红藻门。要知道门在生物学上是个相当大的分类单位,人和鱼,蛇,鸟,其他哺乳动物都是属于同一个门(脊椎动物门),就可想而知即使一个门内的藻类也可能有多大的不同。 一般在湖泊里比较常见的有:

      绿藻:是陆地植物的直系祖先,显微镜下呈与一般植物相似的绿色。光合色素和高等植物的基本一致,能量也基本以淀粉方式储存,所以不是特别适合用于合成生物柴油。有段时间比较火的食用小球藻就是绿藻之一。

      蓝藻:是最简单、最原始的一种藻类。属于原核生物所以又称蓝细菌。由于通常含有藻蓝素和叶绿素,显微镜下呈蓝绿色。很多种蓝藻能从大气中直接固氮,所以生长速度快且对化肥的依赖性低。但也不以油脂质方式储存能量,所以也很难在生物柴油合成上利用。前一阵子太湖水发臭就是由于太湖水中蓝藻大量繁殖造成的。云南滇池也有过大规模微囊藻(蓝藻中的一种)的爆发,而且微囊藻含有毒素,不仅能对鱼类和人畜产生毒害之外,据说也能诱发肝癌。但发菜和螺旋藻能食用。

      硅藻

      很多人可能对这个比较陌生,顾名思义硅藻含有硅。下面一段引自百度百科:

      硅藻的细胞壁由大量的硅质组成,分为上下两部分组成,上面的盖叫上壳,下面的底叫下壳,上壳套住下壳,并且上下壳面上纹饰图案非常精美。如同透明的水晶箱,或者好比一间精致的玻璃小屋。

      多种多样的硅藻

      点看全图

      外链图片需谨慎,可能会被源头改

      硅藻的种类鉴定方法也比较特殊,别的藻很多是根据外在形态或叶绿体数目和位置来分,而硅藻分类还要很据壳面上纹饰图案。记得以前第一次采了水样鉴定,一个人画了不少硅藻样品,自以为很好很有用,但结果没有一个能用。真正鉴定硅藻要加强酸并加热以去除有机物质,然后在色差显微镜上观察壳面上纹路。

      硅藻对生物柴油制造最大的优势是多种硅藻以油脂质(lipid)为碳的储存形式。经过比较简单的酯转换(transesterification)就能合成生物柴油. 美国可再生能源实验室(NREL)在80年代在主要在美国西南部(科罗拉多州,新墨西哥州,犹他和加州的一部分),南部一些州如佛罗里达州和夏威夷进行了一系列藻类筛选工作,目的是为了寻找适合在室外生长(咸水,高温),生长速度快并且含油量高的藻种。

      截止到80年代末,NREL共收集了3000多个藻种,其中一种硅藻在营养限制条件下(具体会在以下提及)达到了60%的含油量,并且很多藻种显示了很快的生长速度(一天细胞复制3次,8倍的细胞数目)和广泛的稳定适应。但是take home message (带回家信息)是目前为止没有一个单独藻种能“完美”的满足所有的条件,含油量高的生长速度和温度适应不好。长的快的含油量又不太高。进一步筛选的的确可能找到更为合适的藻种,但可惜由于在前面提及的经费消减,绝大多数的藻种最后没有保存下来,只有300个左右的藻种最后在夏威夷大学保存。


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    • 家园 送花欢迎新人

      哈哈,前两天刚去迎了奥运圣火

      今天又来支持圣火兄

      期待圣火兄的好文

    • 家园 太好了

      我组里有人在接触这类课题,但是我手上的资料太少,所以不敢写。希望你这里能有一个清晰的介绍。

      藻类应该是很有前途的,应用面临的主要问题除了品种自身,就是收集以后如何除水。除水是非常耗能的事情,需要有很巧妙的方法来进行,否则会限制其应用。

      • 家园 大大光临果然人气急升啊

        本人是生物背景,做过藻类分类培养,现在在做高等植物分子生物工作。对工程方面特别能耗上没有太多概念。

        目前藻类收集还是主要靠沉淀后离心的方式。看到过报道将离心归类于高能耗的方式,但具体需多少能并不清楚。一般来说离心藻类4000转的转速是绰绰有余了。

        • 家园 “大大”是什么地方的方言?什么意思?就是大哥吗?
        • 家园 我觉得应该考虑大型藻类,至少要能筛网滤出的

          离心的设备和运行成本太高了,很难大面积推广。小型藻类能量物质利用效率高,分离耗能大,大型的藻类则相反。如果找不到大型藻类,也可以考虑用水生动物食用藻类再收集动物,比如海水的磷虾、淡水的鲢鱼。

          • 家园 微藻也是能用筛网滤出的

            藻类收集的的确是比较难,但大型藻类一般来说含油量和生长速度比不上微藻。

            先沉淀后离心比直接离心能减少能量消耗,筛网很多人也在用但水分残留太多,总之收集干燥是耗能大户。

            水生动物收集的话能被利用的能源就更少了,大部分被都由于动物本身的代谢上了。

      • 家园 终于看到橡树村兄

        我是河里的新兵,不过潜水已经有好些日子了,也跟完了橡树村老大的关于替代燃料的帖子。我准备写点关于新燃料发动机方面的原创,希望能得到您的一点帮助,不知道您手头是否有中国最近几年石油进口量,石油炼制中柴油和汽油的比例,中国的柴油主要消耗在哪些方面(国内用柴油的轿车很少),如能赐教,不胜感激

        • 家园 牛人频出啊,坐等啦!
        • 家园 有一些机构出石油化工行业年度报告

          你可以找找看,不是所有的都收费的。

          教科文组织资助壳牌做过石油产品进出口的报告,可能在壳牌的网站上有。那里有最近几年进出口的情况。我好像整理了一天在河里发过,去年的事情。你找找看。

          一般的数字网上都可以搜到。我现在不方便,你要是不着急,我过几天给你。

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