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为解决传统生物柴油生产方法的弊端，研究人员开展 “超临界甲醇 ysis（SpCM）从皮革鞣制废料（LTW）生产生物柴油” 的研究。通过优化工艺参数，实现 89.35% 的生物柴油产率，为皮革行业废料利用和环境可持续发展提供新途径。
在当今能源领域，化石燃料的广泛使用引发了诸多问题。其燃烧不仅是气候变化的主要诱因，而且储量有限，全球石油产量的波动也给能源供应带来了不稳定因素。在这样的背景下，寻找替代能源迫在眉睫，生物柴油作为一种可再生燃料，受到了广泛关注。传统的生物柴油生产方法存在不少缺陷，比如需要使用催化剂，后续的纯化步骤也较为复杂，这使得生产过程繁琐且成本较高。而皮革鞣制废料（LTW）含有大量可用于生产生物柴油的成分，却因高水分和高游离脂肪酸（FFA）含量，在转化为生物柴油时面临重重困难。在此情形下，为探寻更高效、可持续的生物柴油生产方式，来自 Minia University、Polytechnic University of Bari 等机构的研究人员开展了相关研究 ，研究成果发表在《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，运用 Box-Behnken 实验设计与响应面建模（RSM）相结合的方式，优化反应参数。其次，借助 Aspen Plus 软件进行过程模拟和动力学参数估计。此外，通过一系列实验分析手段，如按照标准方法分析原料的成分和性质，使用气相色谱分析成分等，对整个生产过程进行研究。
在研究结果方面：
- 模型可靠性和充分性评估：通过设计 Expert 软件生成回归方程，利用 ANOVA 评估模型参数。结果显示模型具有高度显著性，预测R2和调整R2分别为 0.9865 和 0.9937，表明模型与实验数据契合度高，能有效捕捉数据规律。
- 独立变量分析：分别研究了甲醇与 LTW 油摩尔比（rmo）、温度、压力和反应时间对生物柴油产率的影响。发现rmo在一定范围内增加产率提高，但过高则下降；温度在 300 - 400°C 间与产率呈正相关，超过 374°C 产率降低；压力在 200 - 300 bar 间与产率成正比，超过 250 bar 产率下降；反应时间在 10 - 30 min 内产率增加，超过 25 min 产率降低。
- 酯交换参数优化：利用 Design Expert 软件优化反应条件，以最大化产率并降低能源消耗相关参数。确定最佳反应条件为rmo为 32.35:1，温度 322.938°C，压力 219.073 bar，反应时间 14.26 min，此时生物柴油产率可达 89.35%。
- 优化参数验证：在最佳条件下进行实验，实验结果与预测值高度吻合，验证了优化方法的准确性和可靠性。
- 生物柴油表征：对纯化后的脂肪酸甲酯（FAME）进行分析，其密度、粘度等多项物理化学性质符合 EN 14214 标准，证明了产品的高质量。
- 反应器设计：准确识别原料中的甘油三酯（TGs），并用于反应器模拟和动力学模型构建。通过调整 R-CSTR 反应器的动力学参数，使其与 R-STOIC 反应器的结果匹配，确定了反应的动力学参数，如活化能（Ea）为 45.085 kJ/mol，指前因子（A）为 86.24 ，在优化温度下速率常数（k）为 0.0098 s?1 。
- 比较效率和工艺原理：与传统催化方法相比，该研究的 SpCM 工艺在无催化剂条件下，生物柴油产率达 89.35%，反应时间短，避免了催化剂相关问题，具有明显优势。
- 超临界甲醇 ysis 的可持续性影响：该工艺消除了催化剂使用，减少化学废物产生；反应时间短，降低了累计能源需求；有效处理 LTW 废料，减少甲烷排放，符合可持续发展目标。
研究结论和讨论部分指出，通过 RSM 和 BBD 优化得到的最佳反应条件，实现了较高的生物柴油产率。Aspen Plus 模拟结果与实验数据高度一致，验证了模型的可靠性。该工艺生产的生物柴油符合标准，为生物柴油生产提供了可持续的新途径。同时，研究也为皮革行业废料利用提供了解决方案，减少了对化石燃料的依赖，对推动循环经济发展具有重要意义。不过，研究人员也提出，未来还需进一步优化工艺，以实现工业化规模生产，并深入探索其经济可行性。
