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能量循环守恒定律的条件,这使得生物能源在解决能源危机方面能够发挥重要作用。当前生 物能源可以转化为以下能源: 2.1生物柴油 生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮 垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。当今工业化生 产生物柴油有两种方法,一是用甲醇取代甘三酯的甘油基,生成脂肪酸甲酯和甘油:二是用 甲醇与脂肪酸反应生成脂肪酸甲酯和水。由于柴油在目前的能源结构中占有重要地位,生物 能源成功转化成生物柴油,进而实现了和各类常规能源的相互转化,保证了对能源危机的化 解的技术上的可能性。 2.2燃料乙醇 燃料乙醇是指以玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料, 经过酵、蒸馏制得乙醇,脱水后再添加变性剂,成为专门用于燃料的乙醇。燃料乙醇使用有 两种方法。其一是以乙醇为汽油的含氧添加剂(oxygenate additive),通常这种无铅汽油约含I0% 的乙醇。另一种方法是使用乙醇代替汽油,这方面的工艺也十分成熟。从技术路线看,燃料 乙醇的生产技术大致分为两类:六糖路线和五糖路线。六糖路线原料主要为经济农作物,分淀 粉类作物和糖类作物:五糖路线原料为秸秆等纤维素,经降解和发酵产生木糖,进而生产乙 醇。国际上成熟的乙醇路线是六糖路线,但存在较为严重的原料供应瓶颈。纤维素(五糖)路线 是燃料乙醇发展的最终路线,但目前缺乏高效五糖转化菌种以及纤维素酶高效生产 工程化技术。由于纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太 阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的 技术,能源危机便可得到很大缓解。由于汽油在目前的能源结构中占有极重要地位,生物能 源成功转化成燃料乙醇,进而实现了和各类常规能源的相互转化,同样保证了对能源危机的 化解的技术上的可能性。 2.3成型燃料 转化成型燃料是把树皮、木屑和秸杆等生物质颗粒燃料,在加热、高压的条件下压缩形 成的颗粒状成型物。该成型燃料具有着火易、热效高以及燃烧时几乎不产生二氧化硫等优点。 经过多年的发展,目前生物质颗粒燃料在发达国家己被大量生产和利用。目前国内部分高校 和科研机构己着手开展生物质颗粒成型技术的研究,己经可以生产从秸秆粉碎加工到压缩成 型等各个环节的系列产品,生物煤目前也己经有了一定范围的应用。 由于燃料在目前的能源结构中占有重要地位,生物能源成功转化成成型燃料,同样保证了 对能源危机的化解的技术上的可能性。 2.4生物制氢 氢气是最清洁的能源,但电解水制氢能耗仍然很高。氢气可以利用生物质通过微生物发 酵而获得,这一过程被称为生物制氢。目前己经发现许多能代谢分子态氢的细菌和藻类。还 从分子水平上找到了与能代谢分子态氢有直接关系的酶,这就是氢化酶(绿藻)、固化酶(蓝藻 和光合细菌),他们均能催化氢气的释放。生物的这种作用机制,是由其结构基础决定的,这 就是功能基因。当今世界基因组测序工作的国际科技界的公关行动,对功能基因的快速开发能量循环守恒定律的条件,这使得生物能源在解决能源危机方面能够发挥重要作用。当前生 物能源可以转化为以下能源: 2.1 生物柴油 生物柴油是以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮 垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。当今工业化生 产生物柴油有两种方法,一是用甲醇取代甘三酯的甘油基,生成脂肪酸甲酯和甘油;二是用 甲醇与脂肪酸反应生成脂肪酸甲酯和水。由于柴油在目前的能源结构中占有重要地位,生物 能源成功转化成生物柴油,进而实现了和各类常规能源的相互转化,保证了对能源危机的化 解的技术上的可能性。 2.2 燃料乙醇 燃料乙醇是指以玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等粮食作物和非粮食作物为原料, 经过酵、蒸馏制得乙醇,脱水后再添加变性剂,成为专门用于燃料的乙醇。燃料乙醇使用有 两种方法。其一是以乙醇为汽油的含氧添加剂(oxygenate additive),通常这种无铅汽油约含 10% 的乙醇。另一种方法是使用乙醇代替汽油,这方面的工艺也十分成熟。从技术路线看,燃料 乙醇的生产技术大致分为两类:六糖路线和五糖路线。六糖路线原料主要为经济农作物,分淀 粉类作物和糖类作物;五糖路线原料为秸秆等纤维素,经降解和发酵产生木糖,进而生产乙 醇。国际上成熟的乙醇路线是六糖路线,但存在较为严重的原料供应瓶颈。纤维素(五糖)路线 是燃料乙醇发展的最终路线,但目前缺乏高效五糖转化菌种以及纤维素酶高效生产 工程化技术。由于纤维素是植物的木质部分,是地球数量最大的植物积累的产物,植物从太 阳获取的绝大部分能量也都储存于其中。所以人类一旦掌握了释放出存储在纤维素中能量的 技术,能源危机便可得到很大缓解。由于汽油在目前的能源结构中占有极重要地位,生物能 源成功转化成燃料乙醇,进而实现了和各类常规能源的相互转化,同样保证了对能源危机的 化解的技术上的可能性。 2.3 成型燃料 转化成型燃料是把树皮、木屑和秸杆等生物质颗粒燃料,在加热、高压的条件下压缩形 成的颗粒状成型物。该成型燃料具有着火易、热效高以及燃烧时几乎不产生二氧化硫等优点。 经过多年的发展,目前生物质颗粒燃料在发达国家已被大量生产和利用。目前国内部分高校 和科研机构已着手开展生物质颗粒成型技术的研究,已经可以生产从秸秆粉碎加工到压缩成 型等各个环节的系列产品,生物煤目前也已经有了一定范围的应用。 由于燃料在目前的能源结构中占有重要地位,生物能源成功转化成成型燃料,同样保证了 对能源危机的化解的技术上的可能性。 2.4 生物制氢 氢气是最清洁的能源,但电解水制氢能耗仍然很高。氢气可以利用生物质通过微生物发 酵而获得,这一过程被称为生物制氢。目前已经发现许多能代谢分子态氢的细菌和藻类。还 从分子水平上找到了与能代谢分子态氢有直接关系的酶,这就是氢化酶(绿藻)、固化酶(蓝藻 和光合细菌),他们均能催化氢气的释放。生物的这种作用机制,是由其结构基础决定的,这 就是功能基因。当今世界基因组测序工作的国际科技界的公关行动,对功能基因的快速开发
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