内蒙古科技大学“可再生资源生物技术综合利用”科研团队，依托“内蒙古自治区生物质能源化利用重点实验室”和自治区草原英才工程“城市有机废弃物能源化利用产业创新团队”，联合当地相关企业，开展以地沟油、能源微藻为原料制备生物柴油关键技术攻关，经过10多年的校企联合研发，成功制造出符合国家标准的生物柴油。该项技术彻底改变了地沟油的“命运”，有力推进了我区生物柴油技术的发展，让餐饮废油变废为宝的梦想变为现实。

  生物柴油，化学名称为脂肪酸甲酯，是以动植物油脂、餐厨垃圾废油等原料油中的甘油三酯，与甲醇通过酯交换反应生成的。作为一种可直接用于传统柴油发动机的液体燃料，特别是其原料的可再生性和环保性，生物柴油被公认为是石化柴油的最佳替代产品，被称为真正的“绿色能源”。由于其性能优良而被大范围的应用于军用、民用等多种产业。

  牵头研发这一技术的内蒙古科技大学教授蔡禄介绍：地沟油要变成生物柴油，首先得经过预处理，包括物理过滤浮渣，采用酸化-水化联合法进行地沟油脱胶，双氧水-硅藻土联合法脱色。

  制备生物柴油的核心技术在于催化剂的合成。蔡禄及其团队首先合成磁性固体酸催化剂对地沟油进行预酯化反应，地沟油酸值由114.82 mgKOH/g降至0.39 mgKOH/g，符合碱催化酯交换反应的要求。再进一步合成可循环使用的磁性固体碱催化剂催化地沟油酯交换合成生物柴油反应，生物柴油产率为89.57 %。将原料油中的生物柴油及其副产品甘油分离开来，经过蒸馏得到精制的生物柴油。

  以精制后的生物柴油和副产物甘油为原料，又能分别合成环氧脂肪酸甲酯和三醋酸甘油酯，可进一步提升其附加值。酱油色地沟油经过处理后呈清亮的淡黄色，闻起来还有一种淡淡的香味。

  生物柴油是与石化柴油性能相当、并可以替代石化柴油使用的优质清洁燃料。“与常规柴油相比，生物柴油具有低硫量、低芳烃含量，不含铅、卤等有害物，高十六烷值，燃烧后排放的有害于人体健康的物质比石化燃油大幅度减少等优良的环保特性。由于其化学组成的特点，生物柴油的燃烧更充分，动力及润滑性能明显优于普通石化柴油。”蔡禄告诉记者。

  欧盟研究数据表明，兑入20%生物柴油的车用燃料与相应石化柴油相比，可分别减少颗粒物排放14%、总碳氧化物排放13%、二氧化硫排放70%以上。

  “制约生物柴油大规模发展的核心问题是原料不足和技术粗放等。”蔡禄和记者说，目前，原料来源成为制约生物柴油产业的主要短板。餐饮废弃油脂虽然大量存在，但并不是所有的地沟油都能真正的完成工业用途，由于工业用地沟油收购价格偏低，许多餐饮企业更愿意把餐饮废弃油脂卖给一些中间商贩。

  蔡禄带领团队另辟蹊径，利用微藻作为新型原料生产生物柴油，开辟了一条新的技术途径。团队开展了富油藻株筛选及其生理生化特性研究，筛选我区中西部优势藻株，优化培养条件，对现有富油能源微藻进行中试规模的扩大培养，取得了藻种选育、培养工艺、采收和活性成分提取等成套技术，在鄂尔多斯多家藻类养殖公司进行技术推广应用，提高了产量并降低了生物柴油的生产所带来的成本，产生较大的经济效益。

  一项技术从实验室成功到工厂投产是个漫长的过程，要解决很多具体问题。经过多年的校企合作、研发，蔡禄团队开发的多套集成技术在包头、鄂尔多斯市等地的3家高新技术公司实现转化应用。其中，以固体酸催化剂催化甘油酯化、酯交换两步法合成生物柴油，分别与包头市2家企业合作进行技术推广，建立1万吨/年中试和5万吨/年工业示范装置，1万吨/年特种生物柴油生产线亿多元，为企业产生利润2000多万元。

  团队创新性地开发出-35号特种生物柴油，由于其具备比较好的低温发动机启动性能，可在零下32度的寒冷天气使用，在北方奔驰等企业民用载重汽车、坦克及轮式战车等武器装备上完成了考核及应用，尤其解决了西藏高原地区武器装备用油急需。

  生物柴油由于性能优良也被普通煤制油企业作为重要的调和油，用来提升产品的性能。使用新的生产技术后，生产线真正的完成了无“三废”(废水、废气、废物)、无污染。新技术不仅使生产所带来的成本降低了，而且成品率也从原来的不到50%提高到80%左右，成品达到生物柴油调合燃料(B5)国家标准。

  值得一提的是，在成本方面，目前合作企业甲酯转化率比较高，1吨餐饮废油大约可生产0.9吨的生物柴油。

  柴油是国防、航空航天、工业、农业、交通运输等领域或行业广泛使用的燃料，通过生物途径生产柴油，是扩大生物资源利用的一条最经济的途径，也是生物能源的开发方向之一。

  作为国家能源战略的重要组成部分，我国政府十分重视生物柴油的发展，制定了中长期发展规划，到2020年，将生物柴油产量发展到200万吨/年，这给未来生物柴油领域的发展提供了广阔空间。

  可以预见的是，大量餐厨垃圾用来生产生物柴油，除了具有可再生新能源的战略意义外，还有节能减排、循环经济、资源综合利用等环保意义，而且还能减少餐饮废油回流餐桌，保障食品安全。

  科技创新为废油脂的综合利用开辟了一条新途径，未来，能源生物技术必将得到全力发展，“无污染生物柴油”也必将得到更广泛的应用。（内蒙古日报社融媒体记者白莲）

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