生物质热裂解生产生物燃料的研究进展

生物质能源是一种绿色的可以替代化石能源的一种可再生的能源。尽管高温分解生物质处于发展阶段,但在目前水平,高温裂解因其可以在氧存在下热分解将生物材料直接转化为固态,液态和气态能源产品而受到广泛关注。本文介绍了生物质的热裂解,包括慢速热裂解、快速热裂解、闪解、催化热裂解等过程,重点讨论了在各种生物质材料的热裂解过程中各种操作参数如温度和生物粒子大小等对生物燃料收率的影响。     

方兴未艾的生物能源产业

<正>生物质是唯一含碳的可再生资源,可转化为常规的固态、液态和气态燃料,即生物能源,其不仅可以直接替代化石燃料,而且与人类历经数个世纪构建的庞大能源生产和消费系统兼容性很高。生物质中的碳源自大气中的二氧化碳,生物能源的生产和消费可以实现碳的封闭循环,不增加大气中的碳总量。因此发展生物能源是应对全球气候变化、能源短缺和环境污染最有潜力的发展方向之一,受到     

生物质能源四十年

为应对1973年全球石油危机而发展起来的现代生物质能源已渐趋成熟,在对化石能源的替代中发挥着越来越突出的作用。回顾了生物质能源40年的发展历程,对液体生物燃料、生物天然气和固体生物燃料与发电作了专门叙述。就生物质能源与中国,以及中国发展生物质能源方略发表了自己的见解。     

我国农作物秸秆能源化利用产业现状与展望

<正>过度依赖化石能源使我国同时遭遇了能源安全、生态环境以及气候变化问题。生物质能是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的可再生能源,是唯一可替代化石能源转化成气态、液态和固态燃料以及其他化工原料或者产品的碳资源。作为较易获得的生物质能原料——农作物秸秆资源丰富,能源化利用方式     

生物质能源

<正>地球上的石油资源日益枯竭,为了保持可持续发展势头,寻求可部分替代化石能源且污染较少的生物质能源正成为许多国家未来经济发展的主要动力之一。因此,近年来,许多国家已将其作为发展新型能源     

工业木质素预处理及催化转化苯酚

传统化石能源日益枯竭以及环境污染压力日益加大使得开发以生物质为代表的可替代能源迫在眉睫,木质素作为仅次于纤维素的生物质中第二大主要成分用来制备高附加值化学品是提高生物质资源利用效率的关键。本文将工业木质素进行预处理后采用双液相反应体系将工业木质素转化为苯酚等化合物,使用微波辐照代替传统的加热,考察了预处理方式、温度、时间等条件对产物收率的影响。结果表明,以1-甲基-3-乙基咪唑醋酸盐([EMIM]OAc)处理的工业木质素在微波反应器输出功率为400 W、反应温度为90℃、催化剂为1-甲基-3-胺乙基咪唑四氟硼酸盐([AEMIM]BF4)双液相反应体系中反应60 min苯酚的收率最高可达8.14%。     

合成生物学在生物燃料上的应用趋势及展望

近年来,世界各国都面临着化石能源日益枯竭、人口增长、温室气体排放增加、环境日益恶化等危机,寻找可再生的清洁替代能源已成为人类最紧迫的任务之一,燃料乙醇、生物柴油等可再生的生物质能源成为世界各国研究的重点。尽管近年来生物燃料的研发已经取得了很多进展,但其商业化发展仍然面临着转化效率低、生产成本高等难题。     

生物炼制技术及其产业发展

由于过度消耗化石资源引发的石油紧缺和温室效应问题,巳逐步影响到人类社会可持续发展的宗旨,开发能替代化石能源需求的新能源日渐急迫.生物质能源是化石能源的替代能源之一,对生物质能源炼制的研究成为很多人的关注热点.生物炼制产品的工业化,是形成可持续性的生物炼制品产业经济的关键.我国政府已经把发展生物质能源作为国家发展战略的一部分,确定了具体的发展目标,制定了相应的研发计划,出台了一系列法规以促进生物质能产业的健康发展.我国生物炼制技术在生物燃料、生物柴油、生物基化学品等领域取得了明显进步.本文主要综述生物炼制技术的研究进展及其产业发展情况.     

嗜热厌氧菌乙醇耐受机制的研究进展

生物能源因其原料具有来源丰富、价格低廉和可再生的优点,作为可替代化石能源的潜在能源受到世界各国的高度重视。有些嗜热厌氧菌因为具有木质纤维素降解能力和高温发酵的成本优势,被视为生物质转化乙醇等能源物质的理想微生物而成为近年来研究的热点,但乙醇耐受性较低是限制嗜热厌氧菌在工业化生产中应用的主要因素之一。本文从以下三个方面介绍嗜热厌氧菌乙醇耐受机制的研究进展：（1）嗜热厌氧菌生产乙醇的代谢途径;（2）嗜热厌氧菌的乙醇耐受机制;（3）提高嗜热厌氧菌乙醇耐受性的方法。     

木质纤维素预处理及高值化技术研究进展

木质纤维素生物质是地球上最丰富的可再生生物资源.随着化石能源的消耗及环境的污染,以取代石化燃料为目标的由生物质向生物燃料的转化受到了广泛的关注.木质纤维素有很强的天然抗降解屏障,需先通过物理、化学及微生物等手段进行预处理,进而以更低的成本和更高的效率转化为生物燃料及其他高附加值产品.本文在总结酸碱等传统预处理方法优缺点...     

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。     

刊首语

<正>随着石油等化石资源的迅速消耗和由此引起的环境生态的迅速恶化,能源、资源、环境问题成为制约21世纪社会经济可持续发展的主要瓶颈。开发新的可持续再生的替代资源已成为世界各国的紧迫任务。生物质是地球上唯一可大规模再生的有机碳资源,利用现代生物技术将其中非粮的木质纤维素部分降解,转化为液体燃料和大宗化学品,可以有效地缓解能源资源紧缺,开拓新的经济增长点,加快经济发展方式转变,增加就业岗位,促进三农发展,保护生态环境,对实现经济可持续发展具有十分重要的战略意义。因此,     

微藻生物炼制研究现状及发展策略

前言 资源短缺和环境污染问题已成为制约世界经济可持续发展的瓶颈.以可再生且环境友好的生物质资源替代化石资源已成为解决资源和环境问题的主要途径之一①,Henry R.Bungay②在1982年针对生物质资源开发与利用提出了生物炼制(Bio-Refinery)这一概念.美国国家可再生能源实验室(U.S.NREL)将生物炼制定义为将生物质原料转化为燃料、电热能和化学产品的生物质转化工艺与设备的集成.生物炼制的原料主要有:含纤维素的生物质和废弃物、谷类或玉米、青草、苜蓿、微藻等.其中微藻是一类在海洋、湖泊等水体中广泛分布的微型植物,能够利用光能固定CO2实现自养,其细胞中含有丰富的油脂、色素、蛋白质、维生素等成分.微藻生物炼制是以微藻为原料,生产各种化学品、燃料、生物基材料和食品等产品的工艺与设备的集成.     

迎难而上,积极推进燃料乙醇产业健康发展——访中粮集团总工程师、中国工程院院士岳国君

正《生物产业技术》:受化石能源枯竭和环境保护的双重压力,生物质能源产业发展面临哪些机遇和挑战?岳国君:全球大范围内化石能源消费的经济代价与日俱增,能源结构升级与资源开发迎来了生物质能源产业发展的机遇与挑战。事实上,化石能源是枯而不竭,石油顶峰论言之过早。供过于求、油价暴跌都说明在很长的时间内,化石能源仍然是世界的主要能源。但从能源和资源角度来看,在总体趋势不变的前提下,全球能源将从"烃经济"向"糖经济"转变,     

复旦大学利用大型海藻制成生物油

复旦大学环境科学与工程系张士成和陈建民课题组经过努力,将海洋水体富营养化造成海上“绿潮”的大型海藻浒苔成功地转化制成了生物质油,从而有望使浒苔这一污染的“元凶”成为一种制造新能源的绝佳原材料。这一研究成果近日发表在最新出版的美国化学会能源领域权威期刊《能源与燃料》上。     

微藻生物技术在碳中和的应用与展望

碳中和是指CO2"零排放",在一段时间内通过节能减排、增加碳汇等途径,抵消各类活动所产生的CO2的排放.微藻是含有叶绿素a的原生生物,可以利用太阳能通过浓缩机制(CCM)进行光合作用高效固定CO2、通过异养同化作用转化固定有机碳.微藻生物质可转化为生物燃料、生物材料及生物肥料等,实现对传统化石燃料、塑料及化肥等的替代....     

卷首语

<正>随着化石资源的日渐枯竭,人类正面临严峻的能源危机。利用可再生资源生产生物能源成为后石油时代替代石油原料的可持续发展重要途径。目前人类已将目光转移至可再生资源的综合利用方面。生物质作为人类能够长久依赖的、足以支撑人类生存发展的、可大规模再生的理想能源和有机碳资源,再次引起人类的关注和重视。各国政府、企业以及研究机构都     

生物质制氢技术研究进展

氢能以其清洁,来源广泛及用途广等优点成为最有希望的替代能源之一,用可再生能源制氢是氢能发展的必然趋势。由于生物质制氢具有一系列独特的优点,它已成为发展氢经济颇具前景的研究领域之一。生物质制氢技术可以分为两类,一类是以生物质为原料利用热物理化学方法制取氢气,如生物质气化制氢,超临界转化制氢,高温分解制氢等热化学发制氢,以及基于生物质的甲烷、甲醇、乙醇的化学重整转化制氢等;另一类是利用生物转化途径转换制氢,包括直接生物光解,间接生物光解,光发酵,光合异养细菌水气转移反应合成氢气,暗发酵和微生物燃料电池等技术。本文综述了目前主要的生物质制氢技术及其发展概况,并分析了各技术的发展趋势。     

生物能源固态发酵应用的研究进展

生物能源是改善我国能源结构、实现经济可持续发展的重要途径,其产业化技术的突破将加快以生物质能源替代化石能源的步伐。高能耗、水耗以及大量有机废水等问题严重限制了传统液体发酵的发展前景。近年来对固态发酵原理和应用的研究使得清洁、节能的固态发酵已然成为发酵工业的关注热点。从固态发酵的原理和应用现状方面着重介绍其在生物能源领域中应用的研究进展。     

海藻酸分解菌研究进展

海藻酸分解菌是一类能够自身合成海藻酸裂解酶,能够降解并同化海藻酸的微生物。海藻酸分解菌是海藻酸裂解酶的重要来源,其产生的海藻酸裂解酶具有种类多、反应条件温和、酶活高和易于大规模生产等优点,并且在生物、医疗、化工等领域有重要的应用价值。在过去的几十年里,海藻酸分解菌一直作为海藻酸裂解酶生产者的角色被研究和应用。但随着近年来能源危机的加剧,以海藻酸等海藻生物质为原料转化生物能源成为解决能源危机的潜在途径,因此,海藻酸分解菌又有了崭新的研究领域,即海藻酸分解菌利用海藻酸发酵生产生物能源。本文从海藻酸分解菌及其海藻酸裂解酶的种类和特性、海藻酸分解菌的代谢以及海藻酸分解菌基因工程等方面,介绍海藻酸分解菌的研究现状,并展望未来的发展趋势。