變廢為寶 用地溝油制取生物柴油的四種方法

地溝油又出事了！這次不是餐桌上，而是飼料企業、制藥廠等新的行業領域。除了食藥品，還有哪些行業與地溝油“有染”？無人說得清。地溝油會嚴重引起環境污染并危及人們的身心健康。現代科技認為，“地溝油”最好的解決辦法就是循環利用，變廢為寶。而有效資源化利用途徑之一是將其制備成綠色能源生物柴油。

來自昆明云南師范大學的王昌梅、張無敵等在漢斯《可持續發展》2013年1月的期刊上介紹了以地溝油為原料制備生物柴油的四種方法，分別是生物酶法、堿催化法、酸催化法及超臨界法。
　　生物酶法。該方法具有反應條件溫和、醇用量小、無污染物排放等優點。但酶價格昂貴、催化活性穩定性差、反應時間長，目前難以實現產業化。在規模化實際應用中，生物酶法對甲醇及乙醇的轉化率普遍較低，一般僅為40%-60%。其產物甘油和水難于回收，不但對產物形成抑制，而且甘油也對固定化酶有毒性，使固定化酶使用壽命短。因此，生物酶法合成生物柴油的研究還需要進一步的深化。
　　堿催化法。作為常規的化學方法，堿催化法是不可逆反應，在低溫下可獲得較高產率，反應速度快、醇用量少，目前在工業上已經成功應用，而在實際生物柴油的制備中受到很大限制。由于在反應中，脂肪酸和堿反應產生皂，在反應體系中起乳化作用，使產物脂肪酸甲酯與甘油因乳化而無法分離，所含的水則引起酯水解，進一步引起皂化反應，最終減弱催化劑活性。所以堿催化法對原料中游離脂肪酸和水含量有嚴格限制。
　　酸催化法。酸催化法是可逆反應，反應溫度高，但脂肪酸和少量水的存在對其影響不大，尤其適用于以廢餐飲油為原料制備生物柴油。以酸作為催化劑，地溝油為原料制備生物柴油的研究已經有大量的研究結論。以酸為催化劑，地溝油為原料制備生物柴油其實是采用了兩步法，首先進行預酯化，再進行酯交換翻譯，否則反應不徹底，所得目標產物生物柴油的轉化率就相對較低。
　　超臨界法。超臨界流體技術為制備生物柴油提供了一種新的可能，是一種簡單、高效、環境友好的制備工藝。目前超臨界法制備生物柴油還處于實驗室研究階段，工業應用較少，且主要為間歇操作。如何簡化工藝、改善反應條件、實現工業化連續生產、降低生產成本是超臨界法制備生物柴油尚需進一步研究的問題。該法具有較好的應用發展前景。