微生物能源的转化效率和经济可行性研究

生物质能源在中国,尤其是农村地区是一种十分重要的能源,然而,目前和将来油气资源的缺乏不仅影响国民经济的发展,而且危及能源安全。估算了4种最具应用前景的微生物能源包括微生物柴油,生物乙醇,氢气和沼气,并讨论了经济可行性及使用前景。其诣在帮助发展将生物质转化为燃料的技术,而此项技术对中国经济的发展具有重要的意义。     

微生物降解木质纤维素类生物质固废的研究进展

自然界中的细菌、真菌、放线菌及某些病毒是降解木质纤维素的主要微生物,它们在生物质固废能源的转化和利用上起桥梁作用,能变废为宝,实现生物质固废的资源化利用。根据生物质固废相关处理技术及生物质固废资源化成果转化,总结微生物降解生物质固废的有关处理技术及应用。在综合国内外现有研究成果的基础上,以木质纤维素类生物质固废为例,从微生物种类和生物质固废资源化成果转化两个方面对微生物降解木质纤维素类生物质固废有关技术进行分析,提出每项技术存在的问题,并展望每项技术的发展前景。     

海藻生物质能源转化研究现状

随着全球化石能源的日益枯竭,寻求可替代传统化石能源的可再生生物质能源刻不容缓,海藻生物质资源越来越受到人们的关注。综述了近年海藻生物质能源转化的研究进展,详细介绍了可替代石油燃料的生物柴油技术,以及利用海藻生物质转化为具有高附加值化学品的研究现状,以期为海藻生物质能源的开发利用提供参考。     

纤维素酶降解秸秆特性及其基因工程研究进展

能源短缺和环境污染问题是人们关注的焦点。秸秆类生物质以其资源丰富、无污染及可再生等特性使其在解决能源危机方面具有极大应用前景。对秸秆类生物质通过纤维素酶的水解转化为可发酵性的糖,再结合发酵技术可进一步生产乙醇、氢气等能源物质,是一条成熟的能源化技术路线。其关键是秸秆生物质的预处理与高效的糖苷水解酶获得。将从对秸秆类生物质的预处理、纤维素酶的作用机理研究和纤维素酶基因工程3个方面对当前的研究进展进行综述与分析。这对于促进秸秆类生物质能源化应用具有指导意义。     

新书介绍

内容涵盖了农林废弃物直接燃烧发电、混合燃烧发电、气化发电、垃圾焚烧发电、沼气发电等技术工艺。全面系统地介绍了生物质原料特点、预处理、转化技术及设备、过程排放以及工程应用等内容。     

科学出版社科学出版中心生命科学分社新书推介

可再生能源的微生物转化技术宋安东等编著978-7-03-024586-1 $55.00 2009年5月出版本书在分析当前全球面临的能源和环境危机的基础上,阐述了利用生物质转化为主的生物炼制的内涵,将微生物技术与可再生能源转化有机结合起来,全面论述了利用微生物技术转化可再生能源的基础理论、基本工艺、基本装备、应用情况和发展前景。     

陕西省南郑县户用沼气池经济效益分析

南郑县农村生活用能严重短缺，农民每年不得不大量消耗柴草秸秆等生物质能源资源，导致南郑县山地退化、水土流失及农田有机质含量减少，影响了农业生产的发展。南郑县的气候特点，适宜于沼气池的建设，常温下全年可产沼气，当地农村养殖业较发达，有充分的沼气发酵原料。...     

燃料乙醇制造的“零能耗零污染”趋势

酒精蒸馏废液有充足的非淀粉生物质可供沼气转化,沼液营养丰富可作酵母发酵工艺用水。通过酒精高浓度发酵、沼气高效转化、沼气热电联产、差压蒸馏、环形过程工艺等产能、节能、无废技术的研发和集成,将最终完成木薯原料燃料酒精制造向“零能耗、零污染”生产技术的转型。     

燃料乙醇制造的“零能耗零污染”趋势

酒精蒸馏废液有充足的非淀粉生物质可供沼气转化,沼液营养丰富可作酵母发酵工艺用水。通过酒精高浓度发酵、沼气高效转化、沼气热电联产、差压蒸馏、环形过程工艺等产能、节能、无废技术的研发和集成,将最终完成木薯原料燃料酒精制造向“零能耗、零污染”生产技术的转型。     

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.     

生物质原料预处理、组分分离到结构选择性拆分——生物质原料工程学的发展

在石化资源日益匮乏的严峻形势下,生物质将成为未来新一代生物及化工产业的最理想的替代原料.因此,如何使生物质资源成为生物基能源、生物基化学品和生物基材料的通用原料,成为目前世界各国共同关注的焦点和热点.从生物炼制及生物质科学与工程的发展可以看出,原料预处理是实现生物质高效转化的必要手段,而组分分离-定向转化是原料预处理的进一步提升,它可以实现纤维素、半纤维素和木质素的分别转化,但是仍然存在着原子利用率不高、能耗高、工艺路线复杂等问题.鉴于生物质是一个功能大分子体,要使其成为通用原料,应该根据原料结构特点和产物要求,发展结构化功能高值拆分的转化过程,即原料的选择性结构拆分思路.从原料预处理到组分分离,再到选择性结构拆分,实现了原料工程学的发展与逐步成熟,其最终目的是要真正建立以生物质为通用原料的新型工业技术体系和研究平台.     

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。     

苏联生物能利用一瞥

苏联每年排出的有机废料有5亿吨(干物质)。苏专家认为,利用现有的生物转化技术和热化学转化技术可用其年产1亿5千吨等效燃料。利用生物质提取燃料的一个颇有前途的领域是生产生物气。在莫斯科的柳别尔齐沼气站,建有12个沼气池,总容积10万米~3,耗资150万卢布。该沼气池年产沼气5000万米~3,能满足该站和附近一个9000人小镇的能源需要。莫斯科沃斯克列斯克区的阿赤卡索沃国营农场,正在建一个生化工厂,它将利用家畜粪便和其它     

关于微生物燃料电池底物的研究进展

近年来,微生物燃料电池已引起了广泛关注,它将低能量废水和木质纤维素生物质等有机废物转化为电能。在将来,微生物电能将成为一种重要的生物能源,因为微生物燃料电池提供了一种复合有机物和可再生生物能源中提取电能的可行性。人们研究了许多物质,以考察其是否能作为微生物电能转化的底物。这些物质包括人工的和天然废物,以及木质纤维素生物质。尽管现在微生物燃料电池提供的电流和功率较低,但是随着技术的发展和对微生物燃料电池系统的深入了解,微生物燃料电池转化的电流和电力将极大增加,从而向世人提供了一种可以将纤维素生物质和废水直接转化为有用能源的有效方法。本文介绍了迄今为止在微生物燃料电池中用到的各种反应底物,并对它们的应用效率和存在的不足进行了分析。     

中国农业生物质能发展现状与展望

我国农业生物质能资源丰富,分布广泛,近年来,我国的生物质能开发利用取得了一定的成绩,沼气产业发展成熟,已经形成102万吨燃料乙醇的生产能力,开发了甜高粱茎秆等非粮作物生产燃料乙醇的技术储备,生物质发电技术进行了示范,利用技术基本成熟,发展潜力巨大。良好的宏观政策环境逐渐形成,未来我国农业生物质能的发展重点是固体成型燃料、沼气和能源作物。[编者按]     

产业动向

国家发改委公布《可再生能源中长期发展规划》国家发展和改革委员会近日公布《可再生能源中长期发展规划》。《规划》提出,今后一个时期,中国可再生能源发展的重点是水能、生物质能、风能和太阳能。《规划》明确了生物质能的发展思路和发展目标,强调继续推广户用沼气和畜禽养殖场沼气工程,加快生物质成型燃料的推广应用,到2020年,实现沼气年利用440亿立方米、生物质成型燃料5000万吨。积极发展非粮生物液体燃料,到2020年形成年替代1000万吨石油的能力。我国生物质能开发利用正在进入一个快速发展的新阶段。可以相信,随着国家相关支持政策的…     

GIS在生物质能源研究中的应用

生物质资源分布广阔而分散,且与环境、气候、土壤、土地利用等关系密切.地理信息系统(geographic information systems,GIS)具有空间数据分析功能以及易于与其他应用模型和算法相结合等特性,使其在生物质能源研究中具有优势.本文系统总结了国内外学者在生物质能源GIS应用方面的研究,着重讨论了GIS在生物质能开发可行性、生物质资源量及分布评估、生物质开发利用布局、生物质燃烧气体排放评估以及生物质能源信息系统等方面的应用,进而提出了GIS在生物质能源方面应用的3个趋势,即丰富数据源、提升数据处理和决策支持能力以及方案在线生成.     

运动发酵单胞菌在生物炼制中的研究进展

以木质纤维素生物质为原料的生物炼制技术已成为全球研发的热点和难点。欧盟国家和美国的中长期生物质能源发展路线图中均将木质纤维素生物炼制技术作为重要目标,但是目前整体水平尚处于中试阶段。我国的纤维素类生物质原料非常丰富,将其转化成燃料乙醇及生物基础化学品等具有较大的潜力,但当前要想实现商业化生产,还面临着很多瓶颈问题亟待解决。缺乏能够同时高效利用纤维素类水解物的发酵菌株,已成为纤维素生物质高效与高值转化的关键制约因素。运动发酵单胞菌是目前唯一一种通过ED途径兼性厌氧发酵葡萄糖的微生物,其独特的代谢途径使其成为构建产乙醇工程菌的优选宿主之一;同时由于该菌具有较高的糖利用效率等优点,也是其他生物基化学品生产的重要候选平台微生物,如山梨醇、葡萄糖酸、丁二酸和异丁醇等。本文从该菌的研究历程、分子生物学基础、菌种改良及该菌在生物能源及生物基化学品等生物炼制体系中的应用研究角度进行了综述,并提出该菌可作为纤维素生物质生物炼制系统的新的重要平台微生物。     

生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用及研究进展

生物强化技术通过为特定的生物过程"设计"微生物,进而作为一种提升反应系统活力和性能的手段被应用于生物质沼气制备过程,以便加快发酵系统启动时间、增加原料利用率、缩短酸败系统的恢复时间、降低高有机负荷的抑制作用等。本文针对以木质纤维素为原料的沼气制备中的生物强化技术,从生物强化菌剂的构建及标准、生物强化作用的影响因素、生物强化作用机制的探究等几个方面来阐述目前国内外生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用与研究进展,以及存在的问题和解决方案。     

试论户用沼气池建设的节能减排和农民增收效果

近年来我国逐渐加快了农村发展的步伐,沼气工程作为新农村发展中的一项重要举措,不仅能够有效解决农户的能源问题,还能够有效带动农民种植业、养殖业的发展,是我国新农村建设中的重要内容。本文将对当前沼气能源和农业生产效益进行分析。