在美国化学学会绿色化学研究所举办的第16届绿色化工与工程年会上,耶鲁大学化学与环境工程学院公布了一种创新的藻类生物燃料生产工艺。该方法采用一步法,将藻类油脂的提取和生物燃料的制备整合在同一反应器中,与传统分步工艺相比,显著降低了成本、缩短了生产时间,并提升了过程的绿色环保性。
该工艺的核心在于使用超临界二氧化碳作为萃取剂。超临界二氧化碳是在特定温度和压力下形成的特殊流体,兼具液体的高密度和气体的低黏度,能够高效萃取藻类油脂。这是该技术首次应用于藻油提取。超临界二氧化碳的优势在于反应温度较低,从而减少能耗;同时,它能选择性地从藻油中提取特定组分,简化后续分离流程,进一步降低成本。这种选择性是传统溶剂无法比拟的。
超临界二氧化碳本身无毒无害,使得整个生产过程无需使用有毒化学物质,符合绿色化学原则。目前,该技术已在实验室规模得到验证。研究小组正致力于油脂转化研究,即通过催化剂将藻油转化为生物燃料。为实现催化剂的高效回收且不增加分离步骤,团队正在测试多种具有商业前景且不溶于超临界二氧化碳的催化剂。针对超临界二氧化碳萃取技术能耗和设备投资较高的问题,一步法设计通过在同一反应器中完成提取和燃料生产,减少了设备投资,为商业化应用铺平了道路。