人们越来越有兴趣使用新的、更便宜的原材料来生产生物柴油，以应对与其制造相关的经济挑战。立陶宛维陶塔斯马格努斯大学的科学家在《能源》杂志上发表文章 ，回顾了利用微藻生物质（一种廉价、可持续的资源）生产生物柴油的最新研究进展。
微藻生物质的好处
人们对利用藻类生物质制造多种产品的兴趣日益浓厚。这种宝贵的资源已被探索用于食品工业、制药工业和生物燃料工业。
微藻可以在不适合粮食生产的土地上种植。此外，微藻生物质可以在非耕地上种植，避免了使用粮食生产所需土地的问题。此外，废水源可用于微藻生产。这避免了使用饮用水和作物灌溉所需的水。
碳水化合物、脂质和色素等化合物可以从微藻生物质中生产，使其成为许多行业有吸引力的原材料来源。此外，以最少的土地和水的使用量高积累的生物质使该资源成为工业的重要研究目标。
使用微藻生产生物柴油
生物柴油已被提议作为传统化石燃料衍生柴油的替代品。向日葵和油菜籽等粮食作物通常用于生产生物柴油，它们的使用消耗了土地和水等宝贵资源。由于脂质含量高，微藻被提议作为生物柴油生产的资源。
然而，利用这种有价值的原料合成生物柴油存在挑战。存在种植和加工能源和材料成本高的问题，用微藻生物质生产的油仍然无法与矿物油竞争。由于这些问题，近年来，人们将研究重点放在提高微藻生物柴油生产的效率和降低能源密集度上。
这项新研究回顾了目前从微藻生物质合成生物柴油的研究。简要概述了制备、酯交换和油合成技术。特别是，对影响酯交换过程效率和生物柴油产量的参数给予了关注。
该综述探讨了生物柴油合成的经济效率，以及微藻生物柴油的环境、物理、操作和化学特性。作者对当前文献中的 172 篇论文进行了审查。
综述中提出了几项发现，为微藻生物柴油合成领域的当前研究和技术提供了观点。
作者已经确定，控制微藻生产生物柴油的某些特殊性。微藻细胞中细胞壁的存在需要在油提取发生之前将其分解的方法。已经探索了机械和非机械方法，其中微波处理和超声波处理等高效方法受到了广泛的研究关注。
分解细胞壁的方法可以与酯交换和油提取方法结合使用。然而，由于与传统植物油相比饱和脂肪酸和游离脂肪酸的含量升高，因此使用醇和碱性催化剂的直接酯交换是不合适的。需要使用有机和无机酸催化剂的游离脂肪酯化方法。
盐酸和氢氧化钠等均相催化剂通常用于油的酯交换反应。多相催化剂近年来受到关注，例如金属氧化物。
多相催化剂的酶法制备对于从微藻合成生物柴油显示出特别的前景。这些制剂同时提供游离脂肪酸的酯化和甘油三酯的酯交换。然而，使用酶催化剂很昂贵，因此研究集中在再生和再利用它们上。
最近的研究表明，微藻衍生的生物柴油的性能特征几乎可以与传统生物柴油相媲美。研究表明，8020% 的矿物柴油/微藻生物柴油混合物可显着减少有害废气排放，并具有最大升压率等额外好处。
未来的趋势
目前，微藻衍生的生物柴油在经济上无法与矿物油柴油竞争。能源和材料成本较高等缺点阻碍了这种绿色燃料替代品的广泛商业化。
未来可以提高微藻生物柴油竞争力的策略包括联合生产有价值的化工产品，同时培育鱼类和贝类等有价值的食物资源，以及其他技术中的微藻培育。其中包括沼气生产和升级以及废水处理。作者已将这些作为未来的研究重点。
