生物技术在生物能源领域的研究现状及展望

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1、.业生物技术在生物能源领域的研究现状及展望来源:http://www.qinghualunwen.com　摘要：工业生物技术是中国国民经济健康可持续发展最有希望的高新技术之一，是以微生物细胞或酶为催化荆进行生物质转化，进行新医药、新能源和新材料等人类所需的精细化学品的大规模生产，是懈决人类目前面临的资源、能源及环境危机的有效手段。本文概述了工业生物技术在生物能源，尤其是生物柴油方面的研究现状与发展趋势，展望了我国工业生物技术在生物能源领域的发展前景。关键词：工业生物技术；生物能源：燃料酒精：生物柴油；生物制氢：废食用油　　　　1工业生物技术的研究现状与发

2、展趋势　　以石油、煤炭和天然气等化石资源为经济基础的近现代工业文明取得了辉煌的成就，进入世纪，面对化石资源的不断枯竭和环境污染的日益加重，化学工业的生产模式即将转向以工业生物技术为核心技术、以生物可再生资源为原料、以生物可再生能源为能源的环境友好、过程高效的新一代清洁化工生产模式。所谓的工业生物技术就是以微生物细胞或酶为催化剂进行生物物质转化，大规模生产人类所需的新医药、新能源和新材料等精细化学品的环境友好型、清洁化工生产型高新技术，是解决人类目前面临的资源、能源及环境危机的有效手段，可为医药生物技术提供下游支撑，为农业生物技术提供后加工手段。由于分子生

3、物学的突破性成就，生物技术为现代医药、现代农业和现代工业领域带来了革命性的飞跃。以生物催化与生物转化为核心的工业生物技术已被人们普遍视为生物技术革命的第三个浪潮，其地位不亚于发生在20世纪的前两次生物技术革命浪潮一医药生物技术和农业生物技术。近年来，随着基因组学、蛋白质组学等现代生物技术的快速发展，极大地推动了工业生物技术的基础和应用研究。人类基因组学及相关研究有力推动了医药生物技术的发展，动植物基因组学及相关研究有力推动了农业生物技术的发展，微生物基因组学及相关研究有力地推动了工业生物技术的发展。将微生物物种的多样性及其基因改造的巨大潜力与现代工程技术

4、相结合，将为人类提供了新的历史机遇，将为工业生物技术的发展提供更加诱人的前景。可以预见，21世纪将是工业生物技术崛起的新纪元。中国十分重视工业生物技术的发展，国家中长期科学与技术规划中将工业生物技术列为重点研究的领域，国家863计划中增列工业生物技术专题，国家973计划将生物催化项目立项。与欧美发达国家一样，中国工业生物技术产业发展也较快。但总体来说，我国是工业生物技术产业大国，但还不是强国。大力发展工业生物技术，为最终解决医药、能源和材料的生物制造提供技术支持，这对我国的经济健康可持续发展，对解决我国资源和能源短缺问题，对加强我国的国际竞争力具有重要的

5、战略意义。　　2研究.生物能源的研究现状与发展趋势　　生物能源是指利用生物可再生原料及太阳能生产的能源，包括生物质能、生物液体燃料及利用生物质生产的能源等，在中国是仅次于煤炭、石油和天然气的第四位能源。大力发展我国的生物能源不仅有利于能源的多样性保护和提高国家经济的安全性，而且有利于减少环境污染和缓解能源危机。既符合现阶段我国的国情，又符合经济可持续健康发展的战略。目前，生物能源的主要形式有燃料酒精、沼气、生物制氢和生物柴油等。其中，燃料酒精和生物柴油将是我国当前的发展重点。目前，采用纤维素为原料大规模生产燃料酒精的关键问题是纤维素原料的预处理和高效的发

6、酵工艺。生物柴油大规模生产的挑战性在于脂肪和油的来源有限，且原料成本占到生物柴油成本的60％～75％。但从技术上讲，生物柴油的生产比燃料酒精和生物制氢简单。2．1燃料酒精燃料酒精又称变性燃料乙醇，可分为替代燃料和燃料添加荆两种，是清洁汽油的主要代替物，已在一些国家和地区得到大量使用。目前燃料酒精正处于类似当年石油化工初级发展阶段和石油取代煤炭成为主要能源的商业萌芽阶段。许多农业资源丰富的国家如巴西、美国、英国、荷兰、德国等国的政府均已制定规划，积极发展燃料酒精工业。我国酒精年产总量仅次于巴西和美国，排位世界第3。目前，发酵法生产燃料酒精占绝对优势，80％

7、左右的酒精是用谷物淀粉原料，10％的酒精用废糖蜜生产，以纤维素原料生产的酒精仅占2％左右。用糖蜜生产酒精是工艺最为简单、成本最为低廉的方法，在南美洲如巴西、阿根廷等国广泛使用。巴西以甘蔗作为原料，每年生产1100万吨燃料酒精。北美和欧洲等国广泛使用以谷物淀粉作原料生产酒精，美国2002年以淀粉为原料生产的燃料酒精售价≤0．40美元，L，年产能力可达到800万吨，年。以植物秸秆等纤维素为原料生产酒精是最具挑战性的课题，也是美国能源部重点支持的项目，因为美国每年产生的纤维素生物质量达到3．0亿t，全球纤维素年生物量可达150亿t。未来10年内，以植物木质纤维

8、素为原料生产乙醇用于燃料等市场将形成一个大工业。由于具体国情所限，中国燃料酒精的