秸秆真菌降解转化与可再生化工

秸秆生物质是储量巨大的碳资源,我国每年可用的生物质资源接近10亿t,如果可以转化为燃料乙醇等生物基化学品,有望减少至少2亿t的原油进口量,因此发展秸秆生物转化生产燃料乙醇和大宗化学品是生物制造的核心组成。中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称“天津工业生物所”)自建所之初,便提出了“两个替代一个提升”,其中包括以可再生碳资源替代不可再生石化资源生产大宗化学品。发展秸秆生物转化是研究所的长期战略,建所10年来,在这一领域进行了持续系统地研究,取得了显著进展。本文重点综述真菌系统的生物质降解与转化,包括丝状真菌纤维素降解机理,生物质炼制整合路线研发等,实现了生物质一步转化燃料乙醇、苹果酸等多种大宗能源材料化学品。在可再生化工研究方面,重点介绍了丁二酸、乳酸等一批大宗有机酸,以可再生碳资源为原料进行生产的工业化进展,展示了生物制造替代石化路线生产大宗化学品的潜力。天津工业生物所在秸秆生物转化和可再生化工方面的研究,为我国建设发展低碳经济社会提供了有效参考路径,有望为我国实现双碳战略目标作出自己的独特贡献。     

生物能源专刊序言

生物能源作为可再生能源,有望减少能源供给中对石油的依赖程度。近年来,我国生物能源的发展非常迅速,已经成为继巴西和美国后的第三大燃料乙醇生产国和消费国。为促进生物能源相关技术研究的发展,本期“生物能源”专刊收录了我国生物能源专家学者在燃料乙醇、生物柴油、微生物油脂、生物燃料系统分析等领域的最新研究进展。     

我国生物能源发展应用及商业化障碍

生物能源是一种绿色可再生能源,可缓解石化能源短缺危机和环境污染,在巴西、欧美已经得到广泛应用。我国生物能源还处于发展阶段,有燃料乙醇的生产但需要国家补贴,食用油每年大量进口,非食用油类植物种植加工尚无大规模形成。我国生物能源主要面临的问题是:与人争粮食,与粮食争地。我国生物能源主要发展方向是:利用第三代生物能源技术开发林业下脚料,农业秸秆、粪,以及在荒漠,水域,边缘性地区栽种油料植物,水藻,第三代生物能源技术没有大规模在我国实现,需加大研发力度和政策支持。     

燃料乙醇的发展现状分析及前景展望

随着社会经济的高速发展,化石燃料不断消耗及其使用过程所带来的能源短缺、环境污染等问题日益凸显,寻找新的绿色可再生替代能源迫在眉睫。燃料乙醇作为资源丰富、积炭少、可减排温室气体及使用方便的优良燃油品质改善剂及清洁可再生能源,已成为国内外关注并推广使用的绿色燃料。主要对燃料乙醇生产技术的发展进行了综述,重点对燃料乙醇发展历程中各阶段乙醇生产的原料来源、工艺技术进行了论述,讨论了各代燃料乙醇生产过程中所遇到的瓶颈问题,并对其发展趋势进行了展望。目前,燃料乙醇的生产技术主要经历了三代发展,第一代以玉米等糖质和淀粉质粮食作物为原料的乙醇发酵已经实现商业化生产,虽然工艺成熟,但存在粮食安全问题;第二代以农作物秸秆等废弃植物纤维为原料的乙醇生产目前已具备产业化示范条件,其原料来源广泛,转化技术不断提高,最有发展前景;第三代以藻类等绿色植物为原料的燃料乙醇正处于研发阶段,是未来发展的希望。在燃料乙醇生产技术发展过程论述的基础上,讨论了目前其主要技术瓶颈及发展趋势,旨在为燃料乙醇生产的产业化、经济化及可持续化发展提供相关的理论依据。     

纤维素乙醇气化发酵研究取得进展

在美国提出的2022年生产1360亿L生物燃料目标计划中,纤维素生物燃料的研发将发挥巨大作用。近10a来,美国俄克拉何马州立大学的生物燃料交叉学科研究小组在纤维素乙醇的气化发酵过程研究中取得了进展。该项工艺主要利用低成本、未处理过的生物质原料,如多年生牧草和作物秸秆,能够获取生物乙醇和其他增值产品。该研究小组正在进行进一步的整体分析研究,     

2013生物能源专刊序言

生物能源作为可再生能源,可以替代部分石化能源,有望缓解能源供给中对石油的依赖程度.本期专刊结合第6届国际生物能源会议,包括综述和研究报告两部分,报道了我国生物能源专家学者在燃料乙醇、生物柴油、微生物油脂、生物燃料标准、航空生物燃料等领域的最新研究进展.     

蓝藻光驱固碳合成乙醇技术的发展回顾和未来展望

面对全球性的能源危机和环境污染,发展生物燃料是实现社会经济可持续发展的必然选择。生物乙醇是最具代表性和应用潜力的生物燃料产品之一,而以蓝藻为平台,利用太阳能和二氧化碳进行乙醇的直接合成可以同时达到固碳减排和生产可再生能源的效果。从技术角度,回顾了蓝藻光驱固碳合成乙醇技术的发展历程,从途径、底盘、改造策略等角度对其现阶段进展和遇到的问题进行了总结,进而对该技术的未来发展方向进行了展望。     

基因研究新发现有望破解“能源与人争粮”难题

现行生产工艺条件下,人们只有选用玉米、甘蔗等较易分解为糖类的作物作为生物乙醇的生产原料,而富含纤维素的木材、秸秆等,却因为缺乏将纤维素高效转换成糖类的方法而无法作为大规模工业生产生物乙醇的原料。这导致了“能源与人争粮”的矛盾,尤其在全球粮食供应日益紧张的今天,更成为发展生物燃料的一个瓶颈。     

生物燃料乙醇发展现状、问题与政策建议

生物燃料乙醇是可再生能源的重要组成部分,在替代能源、改善环境,促进农业产业化,实现农业增效、农民增收等方面具有重要作用。目前,我国生物燃料乙醇产业发展还处于起步阶段,其发展尚面临诸多困难和问题。需要坚持非粮为主,鼓励原料多元化;坚持市场化运作,敞开收购生物燃料乙醇;利用好国内国外两个市场、两种资源;制定并实施生物燃料乙醇发展规划;加强生物燃料技术研发和产业体系建设;加强部门之间配合,创造良好的市场环境。     

菊芋全植株生产燃料乙醇的工艺探讨

<正>菊芋具有耐寒和耐旱等优点,可在非耕地种植,是重要的非粮能源植物,也是生物炼制研究的主要果糖基原料来源。利用菊芋的生物炼制生产生物燃料和生物基化学品具有广阔的发展前景。文章讨论了如何利用菊芋全植株的生物转化进行生物炼制,并重点对利用菊芋生产燃料乙醇的技术路线进行了论述。     

《生物工程学报》2013年“生物能源”专刊征稿公告

我国是当前世界第二大石油消耗和进口国,对石油的需求正以惊人的速度增长。由于石油储量有限,可再生能源,如燃料乙醇和生物柴油等生物能源的应用,有望减少能源需求对石油的依赖程度。生物能源可从可再生的原材料生产,因此可作为理想的石油资源的补充。为总结交流世界各地生物燃料开发利用的成果,更好地服务于企业、高校及研究单位,并为政府决策提供建议。由清华大学主办的第6届国际生物能源会议(World Bioenergy Symposium,简称WBS)将于2012年9月13～14日在     

《生物工程学报》2013年“生物能源”专刊征稿公告

我国是当前世界第二大石油消耗和进口国,对石油的需求正以惊人的速度增长。由于石油储量有限,可再生能源,如燃料乙醇和生物柴油等生物能源的应用,有望减少能源需求对石油的依赖程度。生物能源可从可再生的原材料生产,因此可作为理想的石油资源的补充。为总结交流世界各地生物燃料开发利用的成果,更好地服务于企业、高校及研究单位,并为政府决策提供建议。由清华大学主办     

纤维素酶生产技术及市场分析

目前,国家出台了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。以农作物秸秆和林业废弃物等为原料,利用纤维素酶技术生产燃料乙醇,可以避免"与人争粮"和"与粮争地"的问题,实现"保护生态环境、提升经济发展质量"的双赢。简述了纤维素酶生产技术中的几个关键点,对纤维素酶的商业化生产现状和主要的生产商进行了介绍。     

万吨级乙醇秸秆汽爆炼制产业化技术与示范

大力推进纤维素燃料乙醇产业化,是改善能源结构、实现经济可持续发展的重要途径。文章综述了纤维素乙醇产业化技术发展状况,剖析了纤维素乙醇产业化关键过程存在的问题,提出相应解决对策并构建了具有自主知识产权的纤维素乙醇产业化技术体系。基于此技术体系,建立了万吨级乙醇秸秆炼制产业化技术与示范,实现了秸秆乙醇规模化连续生产和经济运行,具有重要的示范和推广价值。     

2008国际生物燃料会议

中国是当前世界第二大石油消耗和进口国,它对石油的需求正以惊人的速度增长。由于石油储量有限,因此可再生能源,如乙醇和生物柴油等,将减少能源需求中对石油的依赖程度。我国政府在国内10个省份发起了旨在生产和使用交通燃料用乙醇的计划,并且对生物柴油的生产和使用也表现了很大的兴趣。     

利用木质纤维素生产丁醇的研究进展

随着化石燃料的逐年减少,以生物质为原料的生物能源研究近年来成为能源领域的研究热点,充分利用可再生生物质为发展经济的生物燃料生产工艺提供了一个极好的机会。与燃料乙醇和生物柴油相比,生物丁醇更具有优越性,以可再生木质纤维素生物质为原料进行发酵生产丁醇在近年来被广泛的研究。对于利用可再生生物质为原料生产丁醇,需要解决原料的选择、产品收率低、抑制物对生产菌株毒性等问题。本文对以木质纤维素生物质为原料进行生物丁醇发酵过程中的原料预处理、抑制物对丁醇生产菌的影响,以及水解液的脱毒和耐抑制物菌株的选育等方面进行综述,并对以木质纤维素生产燃料丁醇所面临的机遇与问题进行了简要评述。     

生物转化能源草制取纤维素乙醇的研究进展

随着化石燃料的日益枯竭和环境污染的日益加剧,寻找一种绿色能源以代替化石能源成为当今世界迫在眉睫的任务。清洁燃料当中的生物乙醇具有车用价值,可作为化石能源的替代品而受到研究学者的广泛关注。而草本能源植物的生物转化被认为是生物质能源产业化发展的最有效途径之一。能源草作为木质纤维素原料之一,由于其具有生长快,产量高,抗性强等优势而备受瞩目。详细论述了近期国内外以能源草为底物进行纤维素乙醇的生物转化研究进展,从纤维素原料预处理到乙醇发酵工艺等各方面的进展及存在的问题,并对木质纤维素制取生物质能源的生物转化效率,以及全纤维素组分的多级利用进行了简单阐述,以期找出一条产业化生产纤维素乙醇的最优生产模式。     

《生物工程学报》2011年“生物能源”专刊征稿公告

<正>我国是当前世界第二大石油消耗和进口国,对石油的需求正以惊人的速度增长。由于石油储量有限,可再生能源,如乙醇和生物柴油等的应用,有望减少能源需求对石油的依赖程度。生物燃料可从可再生的原材料生产,因此可作为理想的石油资源的补充。为总结交流世界各地生物燃料开发利用的成果,更好地     

《生物工程学报》2013年“生物能源”专刊征稿公告

我国是当前世界第二大石油消耗和进口国,对石油的需求正以惊人的速度增长。由于石油储量有限,可再生能源,如燃料乙醇和生物柴油等生物能源的应用,有望减少能源需求对石油的依赖程度。     

杰能科推出新的酶产品用于生产纤维素生物燃料

全球可再生非食物原料制燃料乙醇有了新一代的高效纤维素新产品。杰能科日前开发成功并向市场推出最新产品——Accellerase^？TRIO。该新产品能帮助生物燃料生产商极大提高使用可再生非食物原料生产纤维素生物燃料的效率,减少乙醇生产成本,并带来环境效益和经济效益。该酶产品使用范围包括柳枝稷、麦秆和玉米秸秆,以及市政绿化固体废料等。