精编微流体技术生物燃料开发与应用

微流体技术生物燃料开发与应用摘要：为了加快生物燃料产业的发展速度，提高生物燃料的产量和质量，微流体技术被引入到了生物燃料领域。文章聚焦于微流体技术在生物燃料领域的应用，重点介绍了微流体技术及装置在生物

微流体技术生物燃料开发与应用 摘要：为了加快生物燃料产业的发展速度，提高生物燃料的产量和质量，微流体 技术被引入到了生物燃料领域。文章聚焦于微流体技术在生物燃料领域的应用， 重点介绍了微流体技术及装置在生物柴油和生物乙醇生产中的应用，讨论了影响 生物燃料微流体反应器性能的相关因素，最后，提出了微流体技术在生物燃料领 域的应用过程中所面临的问题并展望了其应用前景。 关键词：微流体技术；生物燃料；生物柴油；生物乙醇；微流体反应器 随着经济的迅速增长，传统化石燃料日益枯竭，温室效应逐渐加剧，生物燃 料的重要性日益凸显。作为液体生物燃料，生物柴油和生物乙醇具有原料来源广 泛、清洁可再生、生产规模不断扩大等特点，在一定程度上能够满足目前紧迫的 能源需求[1]。然而，两者生产过程中的一些消极因素限制了它们的进一步发展， 如土地面积需求过大、生产成本过高、产品产率过低以及产品质量欠佳等[2]。 这些消极因素的存在阻碍了生物燃料的规模化进程，为了尽早实现生物燃料的规 模化和商业化，纳米技术、基因工程技术和微流体技术等不断被引入到生物燃料 的研究和生产之中。其中，微流体技术在改善生物柴油和生物乙醇的产量和质量 方面效果显著。微流体技术是基于微流控芯片在微观尺度下控制、操作和检测复 杂流体的技术，它能在较小的试剂体积和较短的反应时间等条件下进行工作。微 流控芯片的尺寸仅为十几平方厘米甚至几平方厘米，且其上通常会内置有检测、 分析及样品制备等诸如生物或化学实验室的各种功能，因此，其又被称为芯片实 验室。作为一门新兴技术，其被广泛应用于化学、医药、生命科学等多个领域， 由于其小型化、高精度、短周期和低能耗等独特的优点，其在生物燃料领域也表 现出了巨大的潜力。微流体技术不仅能快速进行微藻等产油微生物的高通量筛选 和培养条件的优化，还能通过增大生物柴油酯交换过程两相界面的接触面积而改 善其转化率，另外，在生物燃料的生产过程中，将这种技术与相应的功能原件集 成后，除了能够在线分析和监测产品质量，还能完成生产环境的实时控制从而提 高产品质量。 1微流体的特性 要想深入了解微流体技术在生物燃料领域的应用，首先需要了解微观尺度下 1