第二代生物燃料中纖維素乙醇的現狀與發(fā)展

第29卷第10期企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)2010年6月Vol 29 No 12TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISEJune 2010第三代生物燃料中纖維素¤醇的現狀與發(fā)展董彩霞,華慧穎,許苗苗(中州大學(xué)化工食品學(xué)院,河南鄭州450044)摘要;文章綜述了第二代生物燃料中纖維素乙醇生物燃料的現狀,而中國是纖維素資源大國,利用木質(zhì)纖維素生產(chǎn)燃料乙醇可改善能源保障,實(shí)現能源供應的可持續發(fā)展,闡逑了發(fā)展纖維素乙醇對環(huán)境有利方面,以及對纖維素乙醇的未來(lái)展望。關(guān)鍵詞:第二代生物燃料;纖維素乙醇;木質(zhì)纖維素;燃料乙醇中圖分類(lèi)號:TQ23.122文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2010)12-0053-0121世紀工業(yè)迅猛發(fā)展,日漸富裕的人們對生活質(zhì)量纖維素發(fā)酵制乙醇技術(shù)進(jìn)展緩慢,與國外差距較大。當的要求越來(lái)越高。汽車(chē)的數量逐日增長(cháng),對石油過(guò)分需今,生物燃料的生產(chǎn)屬于高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè),其技術(shù)研求,使得石油價(jià)格不斷攀升,對石油過(guò)分依賴(lài),讓國家安發(fā)和市場(chǎng)培育需要大量資金投入。全、經(jīng)濟安全及環(huán)境安全遭受威脅生物燃料是人們尋求替代能源的重要方向。第一代2第二代生物燃料中的纖維素生產(chǎn)乙醇的前景生物燃料是以玉米、小麥等糧食作物作為生產(chǎn)原料的技纖維素是地球上最豐富的可再生資源,是各國可再術(shù),日趨嚴峻的世界糧食形勢,使之漸失優(yōu)勢,遵循不“與生資源的重點(diǎn)。纖維素乙醇因此被當作最佳液體替代燃糧爭地”,不“與人爭食”方針路線(xiàn)的第二代生物燃料正成料并具有生態(tài)效益而成為T(mén)業(yè)生物技術(shù)的研究熱點(diǎn)。中為未來(lái)生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。第二代生物燃料是以國發(fā)展纖維素乙醇兼具資源和人力兩大優(yōu)勢。中國目前麥稈、草和木材等農林廢棄物為主要原料,采用生物纖維的糧食產(chǎn)量大約1萬(wàn)億斤,而地上莖稈和地下部分至少素轉化為生物燃料的模式,主要發(fā)展纖維素乙醇即乙醇還有1萬(wàn)億斤。同時(shí),還有地上的草,山上的林,都為發(fā)展燃料當世界面臨環(huán)境與發(fā)展的挑戰,為避免交通給城市纖維素乙醇提供方便。玉米燃料厶醇只是中國燃料乙醇帶來(lái)污染,乙醇被視為代替和節約汽油的最佳燃料,具有產(chǎn)業(yè)發(fā)展的開(kāi)端,以纖維素為原料的第二代生物燃料乙廉價(jià)、清潔、環(huán)保、可再生等諸多優(yōu)點(diǎn)。目前,世界上許多醇才是未來(lái)大規模替代石油的關(guān)鍵。國家對纖維素乙醇國家都注重生產(chǎn)乙醇的生物技術(shù)的開(kāi)發(fā)。自然界中,廢棄的發(fā)展也很支持:根據國務(wù)院對外公布的《可再生能源中木質(zhì)原料如農林廢棄物、草、鋸末和木片等都是潛在的生長(cháng)期發(fā)展規劃》,國家在2020年前將投資2萬(wàn)億元,并且產(chǎn)乙醇的可再生性資源。自然界每年大約形成8666億政府將采取五大措施力?！兑巹潯啡蝿?wù)的實(shí)現,國內企業(yè)噸植物有機物.這些可再生性資源如果能夠合理利用,將近年來(lái)紛紛上馬了纖維素乙醇項目。其轉化為可替代石油的燃料是一種頗有前途的能源技術(shù),緩解全球面臨的資源危機、食物短缺、環(huán)境污染等問(wèn)3纖維素乙醇的研究現狀與應用現狀3.1國外纖維素乙醇的研究與應用現狀第二代生物燃料隨著(zhù)現代T業(yè)的迅速發(fā)展,大規模開(kāi)發(fā)利用作為清潔能源的可再生資源顯得日益重要,許多國家都制定了第二代生物燃料是指擺脫利用糧食作物為原料轉化相應的開(kāi)發(fā)研究計劃,并形成了各具特色的生物質(zhì)能源為生物燃料的應用模式繼而以麥稈、草和木材等農林廢研究與開(kāi)發(fā)體系,擁有各自的技術(shù)優(yōu)勢。棄物為主要原料,其原料多來(lái)自植物秸稈等廢料,不會(huì )產(chǎn)自1973年世界石油危機后,巴西就實(shí)施了“國家乙生與人爭糧的情況,利用降解材料作能源,有利于發(fā)展循醇生產(chǎn)計劃”,主要依靠本國豐富的甘蔗資源,積極發(fā)展環(huán)經(jīng)濟。由于第二代生物燃料的技術(shù)成本太高一直未能燃料乙醇產(chǎn)業(yè),目前已經(jīng)發(fā)展320多家燃料乙醇生產(chǎn)企大規模使用。自2008年以來(lái),傳統石化燃料價(jià)格飛揚業(yè),1400萬(wàn)噸/年的乙醇生產(chǎn)規模大部分企業(yè)實(shí)行燃料用大量糧食轉化生物燃料導致全球范圍的糧荒,第一代乙醇和糖聯(lián)產(chǎn);美國在燃料乙醇的生產(chǎn)上仍然是世界乙生物燃料飽受詬病,原料價(jià)格不斷髙漲,世界對能源的需醇生產(chǎn)的領(lǐng)頭羊,在將纖維素轉化為燃料酒精的研究、生求呈現不斷上升的趨勢。所以第二代生物燃料的優(yōu)點(diǎn)顯產(chǎn)和應用方面走在世界的前列。尤其是在纖維素轉化成現,其技術(shù)成本與傳統石化燃料以及第一代生物燃料成乙醇方面:美國加州大學(xué) Berkeley分校采用的流程是纖本持平,大規模的利用即將成為現實(shí)。維素水解與發(fā)酵同步進(jìn)行的研究;美國維吉尼亞洲立大目前,中國的燃料乙醇主要是利用糖和淀粉發(fā)酵來(lái)學(xué)利用80%的濃磷酸循環(huán)使用進(jìn)行木質(zhì)纖維素“溶解性制取技術(shù)比較成熟但被譽(yù)為“第二代燃料乙醇技術(shù)”的分離”"隨中國煤化工二些大公司開(kāi)始計作者簡(jiǎn)介:董彩霞(1968-),女,河南登封人,副教授,主要從事化劃建CNMHG建成了可處理ltd學(xué)及化學(xué)實(shí)驗技術(shù)教學(xué)與研究。纖維廢料的中武間,年嚴純醇2億升,乙醇產(chǎn)率為基金項目:鄭州市科技局項目高產(chǎn)脂肪酶菌株的誘變選育及利用:27.7%;加拿大的生物技術(shù)公司,在渥太華開(kāi)設了以麥秸相應脂肪酶生產(chǎn)生物柴油的研究(10PTGG345-3)為原料的32萬(wàn)加侖/年纖維素乙醇廠(chǎng),(下轉第58頁(yè))企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)2010年6月知識缺乏現代服務(wù)型政府任職人員所需要的基本素質(zhì)。還要提高干部的質(zhì)量。其次,要處理好漢族干部和少數民4對少數民族地區服務(wù)型政府構建的建議族干部之間的關(guān)系,將民族性和公平、效率的原則在用人制度中統一起來(lái)。除此之外,還可以建立和完善公務(wù)員的針對目前我國少數民族地區服務(wù)型政府構建的現狀選拔、培養流動(dòng)和激勵機制,使民族地區公務(wù)員隊伍的問(wèn)題,文章提出了以下幾個(gè)方面的建議建設納入到制規范化規范化和法制化的軌道上來(lái)。眾自治制度我國在14年開(kāi)始實(shí)施了《民族區域自治5結語(yǔ)法》,該法規定少數民族地區的自治機關(guān)在政治上、經(jīng)濟構建服務(wù)型政府,特別是構建少數民族地區的服務(wù)上、文化教育上享有廣泛的自治權。但是隨著(zhù)社會(huì )的逐步型政府是一項長(cháng)期的艱巨的任務(wù),我們要解放思想,與發(fā)展《民族區域自治法》也不可避免的出現了一些過(guò)時(shí)時(shí)俱進(jìn),開(kāi)拓創(chuàng )新,不斷提高行政效率和服務(wù)水平,政府現象,有些條文已不再適用于當前的社會(huì )了,因此這就迫也必須調整工作思路轉變職能,加強公共服務(wù)型政府的切要求完善民族區域自治的法律制度和基層群眾的自治建設,最后才能實(shí)現少數民族地區持續、穩定、健康的發(fā)制度。展,讓各民族團結、互助、共同繁榮。②根據少數民族地區實(shí)際情況推進(jìn)該地區政府職能的轉變,完善政務(wù)公開(kāi)制度。少數民族地區政府在轉變政參考文獻府職能方面具有一定的特殊性,在少數民族地區,自然環(huán)境、人文環(huán)境、社會(huì )環(huán)境等很多方面都很復雜,這些因素馬嘯原邊疆少數民族地區政治發(fā)展與政治穩定[M昆明都決定了民族地區政府職能具有特殊性。所以,在轉變政云南大學(xué)出版社2000府職能方面,一定要根據實(shí)際情況進(jìn)行改革。比如,民族(2]何穎對民族地區建設服務(wù)型型政府的思考門(mén)攀登,200地區在未來(lái)的中長(cháng)期發(fā)展中,要推進(jìn)政府職能的公共化,(2完善政務(wù)公開(kāi)制度,并大幅度的提高對人力資本的投資。[3]姜大謙政府理論概要M]銀川:寧夏人民出版社2005③在少數民族地區要培養建設起一支高素質(zhì)的公務(wù)4]楊國鵬我國公共服務(wù)型政府建設問(wèn)題研究綜述]中州員隊伍。在構建服務(wù)型政府的過(guò)程中,公務(wù)員隊伍的素質(zhì)學(xué)刊20062)狀況是直接影響到政府的形象和工作效率的。首先,要加凹]王勝章加強民族自治地方政府公共服務(wù)建設需要注意的大少數民族干部的培養力度,不僅要解決干部數量問(wèn)題幾個(gè)問(wèn)題幾云南行政學(xué)院學(xué)報2006(3)(上接第53頁(yè))采用稀酸結合蒸汽氣爆預處理半纖維意義和社會(huì )意義:生物質(zhì)資源在地理上比化石燃料分布素,隨后用纖維素酶水解,分離后的液體進(jìn)行木糖和葡萄均勻故作為能源更有安全保證;木質(zhì)纖維素生產(chǎn)液體燃糖聯(lián)合發(fā)酵,經(jīng)評估,其生產(chǎn)成本比谷物乙醇高出30%~料可減少食物和飼料生產(chǎn)對土地的需求和燃料生產(chǎn)對土%地需求之間的潛在矛盾;生產(chǎn)木質(zhì)纖維素原料在肥料農3.2國內纖維素乙醇研究與應用現狀藥和能量方面的投入較低;生產(chǎn)生物質(zhì)燃料時(shí)所造成的在中國,燃料乙醇的主要原料是玉米和小麥。原料問(wèn)凈溫室氣體排放較少,對環(huán)境影響小;生產(chǎn)生物質(zhì)燃料可題日益突出,成為制約燃料乙醇發(fā)展的瓶頸,中國發(fā)展纖為農村地區提供就業(yè)機會(huì )。維素乙醇有更大的優(yōu)勢。中國可利用的農林業(yè)廢棄物、工中國是一個(gè)人口大國,又是一個(gè)經(jīng)濟迅速發(fā)展的國業(yè)廢棄物和城市廢棄物等豐富而廉價(jià)的自然資源每年在家,21世紀將面臨著(zhù)經(jīng)濟增長(cháng)和環(huán)境保護的雙重壓力。7億噸左右,纖維素乙醇是未來(lái)發(fā)展的必然方向。因此,改變能源生產(chǎn)和消費方式,開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能等近年來(lái),我國在纖維素乙醇技術(shù)開(kāi)發(fā)上也取得了一再生的潔凈能源資源對建立可持續發(fā)展的能源系統,促些重要進(jìn)展浙江大學(xué)主持的“利用農業(yè)纖維廢棄物代替進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護具有重大意義。糧食生產(chǎn)酒精”的項目已在河北完成中試生產(chǎn);華東理工大學(xué)于2005年已建成了纖維乙醇600v年的示范性工參考文獻:廠(chǎng);山東大學(xué)微生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗室主要開(kāi)展“纖維素原料轉化乙醇關(guān)鍵技術(shù)”研究,對纖維素酶高產(chǎn)菌的篩[]孫健陳礪,王紅林纖維素原料生產(chǎn)燃料酒精的技術(shù)現狀選和誘變育種、用基因手段提高產(chǎn)酶量或改進(jìn)酶系組成、可再生能源2003,6)纖維素酶生產(chǎn)技術(shù)等研究。目前,河南天冠集團將建成[2]蕭欣李佐虎纖維素制酒精的分散偶合、并行系統門(mén)生300t年的乙醇中試生產(chǎn)線(xiàn),原料轉化率超過(guò)了16%。中物技術(shù)通信199907)糧集團于2006年在黑龍江肇東啟動(dòng)建設500年纖維素(3]杜風(fēng)光史古平張龍等纖維質(zhì)生產(chǎn)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)化研究乙醇實(shí)驗裝置。吉林九新實(shí)業(yè)集團建立了3000年的玉進(jìn)中國煤化工14米秸稈生產(chǎn)纖維乙醇示范性工廠(chǎng)4]曲N1AA凵纖維素酶酒精和酵4發(fā)展纖維素原料生產(chǎn)乙醇的重要意義酵工業(yè),1993(1962-65發(fā)展纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇的工藝有顯著(zhù)的經(jīng)濟