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生物柴油是指由動植物油脂(大豆油、菜籽油、廢食用油等)與一些短鏈的醇(常用甲醇)在催化劑的作用下發(fā)生轉(zhuǎn)酶反應后，生成的長鏈脂肪酸酯類物質(zhì)。從制備方法來看，生物柴油的生產(chǎn)方法可分為化學法、超臨界法和生物酶法。

均向化學催化法制備生物柴油是最廣泛采用的工業(yè)化生產(chǎn)工藝，即利用動植物油脂與甲醇在均相酸或堿催化劑作用下發(fā)生酯化或轉(zhuǎn)酯化反應，生成脂肪酸甲酯(生物柴油)。

雖然技術(shù)成熟，但局限性同樣很明顯。清華大學科研團隊表示，首先生產(chǎn)過程污染嚴重，反應過程會有廢酸、廢堿排放，生產(chǎn)過程需要大量水來清洗；另外，使用堿性催化劑時對原料油要求苛刻，油脂里的游離脂肪酸及水含量必須非常低，原料油預處理工藝復雜。

超臨界法制備生物柴油則較為綠色，過程中無需溶劑和催化劑，后續(xù)分離和純化工藝簡單，對油脂原料的品質(zhì)要求也并不嚴格，并且反應速率快、轉(zhuǎn)化率高、無污染。但是超臨界狀態(tài)的實現(xiàn)條件較為苛刻，對設(shè)備制作及運行要求很高，投資及運行成本高。

生物酶法制備生物柴油具有反應條件溫和、對原料油品質(zhì)要求較低、無需復雜的預處理工藝、產(chǎn)品分離回收簡單、無污染排放等優(yōu)點。

技術(shù)之外，原料是生物柴油發(fā)展的另一瓶頸。整合地溝油行業(yè)，打通上下游產(chǎn)業(yè)鏈，使地溝油得到循環(huán)利用，用地溝油生產(chǎn)生物柴油，不僅給地溝油找到了一個容易監(jiān)管的安全出路，在保障食品安全的同時，助力京津冀大氣污染治理，還解決了生物柴油廠無米下鍋的問題，一舉三得。

雖然生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，但傳統(tǒng)酶法工藝中反應物甲醇容易導致酶失活、副產(chǎn)物甘油影響酶反應活性及穩(wěn)定性，從而使得酶的使用壽命太短，導致酶的使用成本過高，經(jīng)濟上難以與化學方法相競爭，這也是實現(xiàn)酶法產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)生物柴油的關(guān)鍵瓶頸。

清華大學發(fā)明的新工藝可以完全解除甲醇和甘油對脂肪酶的抑制，成百倍地延長酶的使用壽命。

針對傳統(tǒng)酶法工藝瓶頸問題，清華課題組提出利用新型有機介質(zhì)體系進行酶促油脂原料和甲醇進行生物柴油制備的新工藝，解除了傳統(tǒng)工藝中反應物甲醇及副產(chǎn)物甘油對酶反應活性及穩(wěn)定性的負面影響，大大延長了酶的使用壽命。另外，在該新工藝中，脂肪酶不需任何處理就可直接連續(xù)循環(huán)使用，并且表現(xiàn)出相當好的操作穩(wěn)定性。

生物柴油產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，還將帶來一個嚴峻的問題，那就是副產(chǎn)物甘油的出路。清華大學已經(jīng)成功解決了副產(chǎn)物甘油的深度加工問題，率先提出利用生物轉(zhuǎn)化的方法直接將生物柴油副產(chǎn)物甘油(不需經(jīng)過任何處理)發(fā)酵生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品1，3—丙二醇(PDO)，進而實現(xiàn)了兩個生物轉(zhuǎn)化過程的高效耦合，顯著提升了整個過程的綜合經(jīng)濟效益。

下一步，該科研團隊將尋求有實力有遠見的企業(yè)合作，表示，生物柴油潛力很大，如果有企業(yè)合作，整個生產(chǎn)線上所有的設(shè)備都是可以國產(chǎn)的。