纤维素类生物质高效转化利用有进展

正最近,中国科学院广州能源研究所牵头承担的"863"计划"纤维素类生物质高效转化利用技术"项目日前取得系列重要进展,为农林废弃物高效利用提供了技术支撑。该项目在边际土地能源草分子育种与新种质创制、能源草高效制备生物天然气关键技术、木质纤维原料高效预处理技术与工     

信息交流

<正>我国纤维素类生物质高效转化利用技术取得阶段性进展12月4日,国家"十二五"863计划"纤维素类生物质高效转化利用技术"主题项目在南京组织了项目阶段性总结和汇报会,各课题承担单位和参与单位的主要研究人员就进展、成果和问题等进行了汇报,主题专家和同行专家对项目执行     

第三代生物质精炼技术的发展概况

第三代生物质精炼技术--纤维素生物质"同步水解"技术能将有机高聚物全部转化为小分子有机物,既能满足人类对能源和各种有机分子平台化合物的需求,又实现了能源的循环利用,并给环境减轻了负担。     

能源植物分类及其转化利用

能源植物及其生产是生物质能源的发展基础,也有利于减少温室气体排放、发展低碳经济。在分析总结当前国内外能源植物主要概念的基础上,利用植物系统法、光合途径、生活周期和化学成分组成及其利用等方法对能源植物进行了分类。如以化学成分组成及其利用可将能源植物分为糖料植物、淀粉植物、油料植物、含油微藻植物和木质纤维素植物5类,各类能源植物各有其主要特点。对能源作物的转化利用技术及其产品现状和前景进行系统的分析,目前由生物质转化的液体燃料主要包括乙醇、生物柴油和生物质裂解油,由生物质转化的气体燃料包括生物质燃气、沼气和氢气,生物质经压缩成型或炭化工艺可生产生物质颗粒,生物质以热电联产技术经直燃可大规模发电和供暖。     

纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展

木质纤维素生物质是价廉易得、来源丰富的可再生资源和能源,被纤维素酶转化后可以生产乙醇部分替代石油,这不仅有利于环境保护和资源再利用,而且可减少温室气体的排放和缓解化石能源的危机。纤维素酶成本的降低以及纤维素转化效率的提高是纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的关键。本文综述了纤维素酶转化木质纤维素生物质生产乙醇的研究进展,主要包括纤维素酶的分类及其作用机制、纤维素酶的生产、木质纤维素生物质的预处理、纤维素酶的转化和糖化发酵乙醇工艺。     

菊芋作为能源植物的研究进展

非粮能源植物是发展生物质能源的重要基础。菊芋适应性广,抗逆性强,生物质产量高,能源化利用方式多样,且环境友好,是我国有前景的非粮能源植物之一。笔者以原料生产和生物质转化利用为中心,对菊芋生物学、抗逆性和产量潜力、种质资源、遗传特性和良种选育、种植技术、化学组成和能源转化利用等方面的研究进展和存在问题进行了详细阐述,并展望了菊芋作为能源植物的研发前景。培育能源专用良种,建立适应能源生产的高效生产技术体系、获得高活力菊糖酶、高效发酵菌株和产油微生物,原料生产全生命周期评价及副产物综合开发利用是今后应着力研究的重点。     

生物质能源的利用与研究进展

生物质能源是可再生能源的一个重要组成部分,开发利用生物质能源对世界能源的发展具有重要意义。论述了生物质能源的利用现状和转化利用技术,介绍了国内外生物质能源开发利用的研究进展,并分析了生物质能源技术的发展趋势和面临的问题。     

木质纤维素厌氧发酵研究进展

木质纤维素厌氧发酵产生的可利用生物质能源是目前解决能源短缺问题的可行方法之一。本文综述了木质纤维素的组成结构、厌氧发酵的原理以及木质纤维素厌氧发酵研究进展,并对木质纤维素厌氧发酵技术的发展提出具体建议。     

秸秆转化为生物质能源的利用策略

随着我国可持续发展观念的进一步深化,人们对能源资源的节约利用意识也在不断增强。秸秆转化为生物质能源加以利用,就是可持续发展的一种重要方式。本文就秸秆转化生物质能源利用的现状以及影响因素加以阐述,并对秸秆转化为生物质能源利用方向和发展的策略详细探究,希望借助此次理论研究,对生物质能源利用发展起到一定启示作用。     

瑞典生物质资源转化利用政策行动路径演进及启示

生物质是地球上最丰富的可再生资源。科学高效地推动生物质资源转化利用,既是破解资源短缺、落实双碳目标的基本抓手,也是发展循环经济、提升可持续生产与消费的核心动力。瑞典作为全球第一批实现碳达峰的国家,早在20世纪70年代就启动了生物质资源转化利用进程,政策行动路径不断演进完善,逐步形成了以生物质供热为基础、生物质发电为补充、生物质交通运输为未来发展方向的能源化模式。基于当前我国推动生物质资源转化利用的需求,本文系统梳理了瑞典生物质资源转化利用发展脉络、主要政策行动和关键成果,挖掘了生物质资源转化利用管理和模式的典型经验,并结合我国生物质资源的禀赋条件、利用需求和转化利用问题,从顶层设计、管理体系、转化利用模式和核心技术四个方面剖析了启示性建议对策,以供我国借鉴。     

木质素与生物燃料生产:降低含量或解除束缚?

生物质能源作为可再生性替代能源之一,其开发利用可为解决当前全球变暖、化石能源成本飞涨和环境污染等重大问题提供新的途径。木质纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,也是地球上最丰富的可再生资源之一,可转化为生物酒精等液体生物燃料。木质纤维素主要包括纤维素、半纤维素和木质素,三者之间由酯键、醚键和糖苷键等化学键连接,形成的木质素-糖类复合体是一种共价键聚合物,这些细胞壁成分的组成及其互作会影响多糖的水解作用,进而影响木质纤维素的转化利用效率,其中,木质素被认为是阻碍纤维素酶分解的主要物理障碍。当前,提高能源作物生物质的田间种植、生产效率及其工厂化降解、转化效率是生物质能源发展的热点和难点问题。由于木质素是木质纤维素生物量中除多糖之外含量最高的成分之一,提高木质素利用效率成为影响整个木质纤维素生物冶炼产能的关键。为此,文中从降低木质素含量和解除木质素束缚的角度出发,系统回顾了木质素在植物细胞壁中的发育沉积特征及其遗传改造研究进展,探究从植物细胞壁结构组成角度优化木质纤维素性状提高生物燃料产率的可能性,重点论述了降低能源植物木质素含量的遗传选育和基因改良策略,以及木质纤维素生物冶炼的预处理和分离技术。一方面,通过常规育种程序培育低木质素含量的生物能源作物品种,或是通过基因工程技术下调木质素的生物合成,对于提高木质纤维素利用效率和降低生物燃料生产成本均具有积极的作用。另一方面,以解除木质素束缚为目的的生物冶炼预处理技术是提高木质纤维素生物燃料工厂化生产效率的重要环节,主要包括酸预处理法、碱预处理法和有机溶剂预处理法,高效的预处理技术能够显著提高纤维素酶水解效率,增加生物酒精产量。文中最后对木质素与生物燃料生产的研究与应用前景进行了展望。     

生物质能源产业及其在浙江省发展前景分析

生物质能源产业是利用现代生物、能源和化工技术,将农、林业提供的薪柴、秸秆、木炭等生物质转换为油、气、醇、醚、烯烃等高品位的绿色能源的产业。生物质能源产业是使传统农业转变成现代农业的一个重要环节。充分利用现有各类土地资源和生物质资源,浙江省可以生产相当于2 500万t标煤的各种生物质能源。     

我国将重点发展哪些生物质能源

<正>可再生能源是指风能、大阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源。林木生物质能源主要是指对林木生物质采取工业化利用技术转化为工业能源。利用途径主要有生物质固体燃料利用、生物质液态燃料利     

纤维素乙醇商业化发展前景广阔可减少90%温室气体排放,我国丰富的秸秆存量利用潜力巨大

中国农科院农业经济与发展研究所与全球最大的酶制剂制造商诺维信(中国)投资有限公司在北京联合举行的秸秆能源化利用与生物质能源发展研讨会上,探讨了生物质能源的未来发展之路.专家表示,生物燃料是实现低碳能源可持续发展的引擎,中国是生物质能源丰富的国家,仅秸秆可获得总量就达6.87亿吨,纤维素乙醇的生产利用前景广阔.     

农村生物质能源利用现状及发展对策——以湖北当阳为例

近年来,生物质作为清洁的可再生能源,日益受到全社会重视。以湖北省当阳市为例,对农村生物质的能源利用进行了调查分析,重点探讨该地的生物质直燃发电项目,以期为我国广大农村合理、高效利用生物质能提供经验与借鉴。研究发现生物质发电面临原料供应不足和环境污染问题,而当地生物质资源的综合利用也存在一定不足。基于此,提出了应优化电厂原料供应、促进生物质资源梯级开发、引进先进技术等建议。     

生物质资源高效利用模式探索——“生物质-生物质材料-生物质能源”产业链模式

生物质是一类由纤维素、半纤维素和木质素为主要成分构成的天然有机高分子物质,主要以森林抚育采伐剩余物、木材竹材及其加工剩余物、秸秆、果壳等形式存在,是可自然再生的天然资源,我国的生物质产生量在7亿t/a以上。目前,国际上生物质资源的利用途径主要有3条,即生物质材料、生物质能源和纸浆。从提高生物质资源的利用效益出发,以拓展生物质产业链为基本途径,提出＂生物质-生物质材料-生物质能源＂的生物质资源高效利用模式,并重点针对＂生物质-生物质聚合物复合材料-生物质燃油＂生态产业链模式及其研究进展展开讨论。     

循环床式生物质内热热解装置研究

生物质热解是一种高效的生物质能转化技术。循环床式生物质内热热解装置在热解的同时,可直接利用空气流冷却热解气产生的热空气对反应池中直接加入的未干燥原料进行预热干燥,减少系统的热量流失,同时解决原料的干燥问题,并减少原料加入反应池前的干燥工序。经过一段时间的干燥后,新鲜生物质的含水率可从46%降至7%左右。该系统装置节约了能量,提高了能源利用效率,对解决日益紧张的能源问题具有重要意义。     

生物质能源的分类利用技术研究

综述了世界生物质能源分类利用技术现状,包括生物质固化利用技术、生物质液化利用技术、生物质气化利用技术,从生物质固化成型燃料、生物质液体燃料、生物质气化燃料几方面,分析了我国生物质能源开发利用现状,根据国内外现有政策提出了加快生物质能源发展的建议。     

“十二五”时期我国现代农业技术研究进展

"十二五"时期是我国战略发展的关键时期,863计划现代农业技术领域设立了植物分子设计与品种创制技术、动物分子与细胞工程育种技术、农业生物制剂创制技术、农业生物环境控制与修复技术、农林生物质高效转化技术、数字农业技术与装备、食品制造与安全技术7个主题,围绕这些主题对"十二五"以来国家863计划现代农业技术领域的发展进行了阐述,并着重强调了各个领域取得的重要性成果,总结"十二五"期间的经验,并为今后工作的开展提出了相应的建议,为"十三五"重点研发计划的顺利实施打下良好的基础。     

低过氧化氢浓度的芬顿试剂预处理玉米秸秆试验

生物质资源是地球上含量丰富的资源之一,生物质中蕴含着大量化学能。因此,高效地利用生物质资源能有效缓解当今世界承受的能源压力。但由于木质纤维素复杂的包裹结构很大程度上阻碍了生物质资源的能源化利用,所以学者们不断探索出更高效的处理方式来打破木质纤维素的复杂结构,便于其进一步转化利用。为提高玉米秸秆的综合利用率,降低预处理成本,采用低过氧化氢浓度的芬顿试剂对玉米秸秆进行预处理,以纤维素酶酶解后的还原糖产量和秸秆中木质素的相对含量变化来评价预处理效果;并通过傅立叶红外光谱(FTIR)、X-射线(X-Ray)等技术手段从官能团的变化、纤维素晶体的结晶度变化两方面对芬顿试剂预处理玉米秸秆的机理进行了进一步解析验证。结果表明:采用0.2mol·L-1的Fe2+、0.2%H2O2组合处理玉米秸秆24h,酶解72h后酶解液中还原糖的浓度是未处理秸秆的1.21倍,预处理后纤维素的结晶度下降7%,酸不溶木质素的相对含量下降16.27%。可见采用低浓度的芬顿试剂预处理玉米秸秆是一种有效的方法,且操作简单、反应时间短。