為解決上述問題,人們開始研究用生物酶法合成生物柴油,即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉(zhuǎn)酯化反應,制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染排放的優(yōu)點。2001年日本采用固定化Rhizopus oryzae細胞生產(chǎn)生物柴油,轉(zhuǎn)化率在80%左右,微生物細胞可連續(xù)使用430小時。
2005年6月4日,《中國環(huán)境報》報道:清華大學生物酶法制生物柴油中試成功,采用新工藝在中試裝置上生物柴油產(chǎn)率達90%以上。中試產(chǎn)品技術(shù)指標符合美國及德國的生物柴油標準,并滿足我國0號優(yōu)等柴油標準。中試產(chǎn)品經(jīng)發(fā)動機臺架對比試驗表明,與市售石化柴油相比,采用含20%生物柴油的混配柴油作燃料,發(fā)動機排放尾氣中一氧化碳、碳氫化合物、煙度等主要有毒成分的濃度顯著下降,發(fā)動機動力特性等基本不變。
由于利用物酶法合成生物柴油具有反應條件溫和、醇用量小、無污染物排放等優(yōu)點,具有環(huán)境友好性,因而日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問題:脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉(zhuǎn)酯化有效,而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉(zhuǎn)化率低,一般僅為40%-60%;甲醇和乙醇對酶有一定的毒性,容易使酶失活;副產(chǎn)物甘油和水難以回收,不但對產(chǎn)物形成一致,而且甘油也對酶有毒性;短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應活性及穩(wěn)定性,使固化酶的使用壽命大大縮短。這些問題是生物酶法工業(yè)化生產(chǎn)生物柴油的主要瓶頸。
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