幕后文章是与国家科学基金会合作提供给生活方面的。我很长一段时间以来一直从事大豆和其他基于蔬菜的生物柴油项目。然而，在我读了一个有关藻类藻类和石油的故事后，在我看来，我确信藻类是生物柴油的最有希望的原料。藻类 - 拉丁语中的“海藻”是地球上第一个类似植物的生物。它们是光合作用的，例如陆地植物，我们认为它们是“简单的”，因为它们缺乏陆地植物中发现的许多独特的器官。因为有些藻类是富含石油的，我们可以从中收集的石油量比可以从相等数量的传统，植物性的，像大豆一样的生物柴油原料。藻类也可以在远离农田和森林的地方生长，从而最大程度地减少对生态系统和食品链造成的损害。我认为，这些因素使藻类石油成为生产最有前途的候选人生物柴油在足够大的数量中，可以完全取代美国的基于石油的运输燃料，这是一种可持续能源开发的有力解决方案。目前，大多数生物柴油都是用大豆油制成的。为了快速将大豆油转化为生物柴油，需要使用催化剂。有许多不同类型的催化剂 - 使化学反应发生的化合物比以前更快。例如，催化剂可以在一个小时而不是三天内发生化学反应。用来从大豆油中生物柴油的催化剂是液体。这意味着，当化学反应完成后，将催化剂与所有反应产物混合在一起 - 生物柴油和反应过程中产生的任何副产物。为了制造可销售的燃料产品，必须将催化剂与反应产品分开，这一过程需要大量的工作和能量，并产生不良的废物。将大豆油转换为生物柴油的反应发生在“批处理”反应堆中，看起来像一个大锅。在批处理反应堆中，一次只能制作一定数量的产品。例如，一个小批处理反应堆可以在一个小时内制造10加仑的生物柴油。在那小时后，必须停止反应堆，以便可以去除生物柴油和副产品。然后，将添加更多的大豆油和催化剂，并且反应将重新开始。这种反应堆对于制作大量生物柴油不是很好。我花了很多时间研究藻类，并了解了有关藻类生长，提取和转化为生物柴油的大量知识。我认为，可用于生物柴油生产的藻类油量最终将比可用的大豆油大得多。如果使用液体催化剂和批处理反应器将藻类油更改为生物柴油，则需要更多的工作和能量来将反应产物与催化剂分开。必须建造带有许多大型反应堆的巨型设施，并产生大量废物。能源和环境利益将丢失。幸运的是，还有其他类型的催化剂和反应堆。我的博士学位从事化学工程，我在催化场工作已经很长时间了。我关于异质（多组分）催化剂和固定床反应堆工程的背景，使我采用了藻类油生物柴油生产的新催化方法。我是由国家科学基金会赞助的，与我在联合环境与能源（UEE）的同事合作，开发了一个可靠的催化剂和一个可以的特殊反应堆将藻类油转换为生物柴油。我大部分时间都与其他科学家和技术人员一起进行实验设计，执行和数据分析。在我们创建的系统中，我们不使用大锅，例如批处理反应器，而是使用一个充满固体催化剂的空心管。藻类或大豆油流过管，使生物柴油的反应发生在油流过催化剂上时发生。固体催化剂留在管中，因此已经与生物柴油和副产品分开了 - 不需要额外的工作或能量！而且，反应堆可以连续产生生物柴油。它不需要像批处理反应堆那样停止和重新启动，因此在给定的时间内可以比批处理反应堆产生的生物柴油更多。此外，不需要经常更换固体催化剂（每次清空批处理反应器时都必须更换液体催化剂），没有产生废物流，成本要低得多，并且管反应器小于批量反应器，因此可以将其移动到另一个位置。我认为，使用这种固体催化剂和管反应堆可以帮助快速用生物柴油替代石油柴油，在此过程中，减少了生产过程中消耗的能量，从而减少了整体环境影响。对于我们的NSF项目的第一阶段，我们必须成功证明我们的固体催化剂和管反应器可以工作并确定最佳的管反应器配置和操作条件。目前，我们正在使用藻类生产商提供的藻类油样品，但我们刚刚开始与合作伙伴一起生长藻类并从中提取油的新项目。接下来，我们正在努力测试藻类生物柴油的稳定性，并在必要时提高其对氧化的抵抗力，以便可以在柴油发动机中使用燃料。这些测试完成后，我们将集中精力将这种固体催化剂和反应器系统扩展到更大的尺寸，以便可以产生更多的生物柴油。
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编者注： Wen是纽约州马头联合环境和能源有限责任公司的副总裁，也是国家科学基金会小型企业创新研究奖，旨在开发藻类油的生物柴油。本文中表达的观点，发现，结论或建议是作者的观点，结论或建议，不一定反映了国家科学基金会或Livescience.com的观点。 编者注：这项研究得到了国家科学基金会的支持（NSF），联邦机构负责在科学和工程领域的所有领域资助基础研究和教育。看到幕后存档。
