生物質(zhì)能源與能源林業(yè)若干問(wèn)題研究

生物質(zhì)能源與能源林業(yè)若干問(wèn)題研究尹偉倫,翟明普北京林業(yè)大學(xué),北京100083)摘要:概述了生物質(zhì)能對未來(lái)能源發(fā)展的重要作用對我國能源林業(yè)和灌木能源林的情況作了簡(jiǎn)要介紹并重點(diǎn)提出了小球藻油的利用對生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)的影響。關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能源灌木林小球藻中圖分類(lèi)號TQ91文獻標識碼:A文章編號1673-58542006)0-0007-02Study on Some Problems of Biomass Energy and Energy ForestryYIN Wei-lun ZHAI Ming-puBeijing Forestry University, Beijing 100083, ChinaAbstract: A brief introduction on energy forestry and shrub energy forest in China and the important role of biomass energy to theenergy development in future were presented in this paper. Besides, the influence of Chlorella vulgaris oil utilization on thecoenergy development was specially discussedKey words: bi生物質(zhì)能源是可再生能源的重要組成部分生物質(zhì)是指可再生和可循環(huán)的有機物質(zhì)。生物質(zhì)能源是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)體內的種能量形式,它以生物質(zhì)為載體直接或間接地來(lái)源于植物的光合作用。它可再生性能穩定與風(fēng)能、太陽(yáng)能相比很少受自然因素的制約又能加工轉換成常規旳固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料能儲存運輸。生物質(zhì)能是唯一可再生的碳源。生物質(zhì)生長(cháng)過(guò)程中吸收大量的CO2氣體燃燒過(guò)程排放的CO2氣體與吸收的相當幾乎沒(méi)有CO2氣體排放。利用生物質(zhì)能可改善和保護生態(tài)環(huán)境所以生物質(zhì)能是人類(lèi)可持續發(fā)展道路上的理想能源積極開(kāi)發(fā)現代生物質(zhì)能是解決能源問(wèn)題的捷徑。我國非常重視生物質(zhì)能源的科學(xué)研究與生產(chǎn)建設。最近中國工程院?jiǎn)?dòng)了由副院長(cháng)杜祥琬院士為組長(cháng)的可再生能源戰略研究項目把生物質(zhì)能源的研究作為3個(gè)專(zhuān)題之-2能源林業(yè)森林能源在可再生能源中的地位不可取代。能源林業(yè)原料包括3個(gè)方面專(zhuān)用森林、采伐剩余物與加工剩余物、木本糧油。發(fā)展能源林業(yè)可以與生態(tài)環(huán)境建設相結合我國南北方存在大面積多樹(shù)種的各類(lèi)森林其中能源樹(shù)種極其豐富。北方地區適合栽培能源樹(shù)種的土地面積大。由于樹(shù)種極其豐富計對能源林的培育非常滯后有些領(lǐng)域還處于空白狀態(tài)。積極研究和開(kāi)發(fā)能源樹(shù)種開(kāi)展能源樹(shù)種清査和篩選建立能源樹(shù)種良種選育體系。運用現代森林培育學(xué)原理吸收、運用現代生物技術(shù)和信息技術(shù)等多學(xué)科的新手段和新方法建立高效良種繁育體系和結構合理、功能完善、效益突岀的可持續經(jīng)營(yíng)森林系統。3灌木能源林我國灌木能源林資源豐富有些灌木樹(shù)種的熱值可灌木樹(shù)種是我國生物質(zhì)能源的重要材料。我國西部H中國煤化工種相媲美。CNMH和半干旱地區具有日照充足和溫差大等有利條件利用我國豐富的耐旱灌木等生物質(zhì)資源建立生物質(zhì)能源林一方面提高太陽(yáng)能的轉化效率解決能源短缺問(wèn)題冋時(shí)改善生態(tài)環(huán)境攻克西部開(kāi)發(fā)生態(tài)先行戰略中植被難以恢復的難題也是有利于加快農村產(chǎn)業(yè)結構調整促進(jìn)新時(shí)期農業(yè)和農村經(jīng)濟發(fā)展增加農民收入形成能7源植物選育、能源林采伐更新、玍物質(zhì)能源轉化旳農林新產(chǎn)業(yè)鏈使農業(yè)、林業(yè)、能源工業(yè)和環(huán)境保護相互促進(jìn)同步實(shí)現經(jīng)濟效益、社會(huì )效益和生態(tài)效益需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題是:Ⅰ)地合理利用、灌木樹(shù)種生態(tài)習性和灌木枺營(yíng)造的適地適樹(shù)研究;2)灌木林良種選育和繁殖技術(shù);3)撫育管理技術(shù)和收獲與加工技術(shù);4)水資源與灌木林發(fā)展的關(guān)系等。4小球藻油小球藻是漂浮于淡水中、缺乏運動(dòng)性旳單細胞植物屬于小球藻綱綠球藻目原球藻科小球藻屬〔又稱(chēng)小球藻)在眾多的藻類(lèi)植物中要數螺旋藻和小球藻的營(yíng)養價(jià)值最高。據測定小球藻的蛋白質(zhì)含量約為50%~55%脂肪含量為10%~30%。早在第一次世界大戰期間德國為了解決糧食的短缺就曾將小球藻作為新的食物來(lái)源加以研究和開(kāi)發(fā)北京林業(yè)大學(xué)和清華大學(xué)聯(lián)合進(jìn)行的科學(xué)研究結果表明通過(guò)生物技術(shù)可以提高小球藻的脂肪含量脂肪含量已經(jīng)達到50%以上見(jiàn)表1表1小球藻自養細胞和異養細胞內主要化學(xué)組分的含量株系脂(%)碳水化合物(%)灰分自養細胞K)水分)作(聽(tīng)異養細胞15.197.247.19目前成功地進(jìn)行了實(shí)驗室試驗正在擴大試驗規模逐步實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。在實(shí)現產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中對于溫度、壓力、添加材料等一系列科學(xué)問(wèn)題需要在科技攻關(guān)中解決。參考文南(略)植物纖維制備燃料乙醇的關(guān)鍵技術(shù)余世袁南京林業(yè)大學(xué),南京210037)摘要:由于中國人口眾多、土地資源緊缺農林植物纖維是發(fā)展燃料乙醇的可靠原料。南京林業(yè)大學(xué)在日處理原料5噸、日產(chǎn)乙醇0.8噸的農林植物纖維生產(chǎn)燃料乙醇中試生產(chǎn)線(xiàn)上的研究結果表明植物纖維經(jīng)蒸汽爆破預處理后用里氏木霉制備的纖維素酶進(jìn)行酶水解纖維素和半纖維素水解得率達π.3%。含戊糖己糖的水解糖液經(jīng)樹(shù)干畢赤酵母發(fā)酵轉化糖利用率為87.2%乙醇得率為0.43g乙醇/g消耗的糖生產(chǎn)成本為毎噸乙醇4000元左右。為使該技術(shù)形成生產(chǎn)力有待解決的關(guān)鍵技術(shù)有:1)能耗低、損耗少的原料預處理技術(shù)特別是蒸汽爆破預處理技術(shù)的研究;)纖維素酶活力高、酶系結構合理的纖維素酶制備和酶水解技術(shù)包括纖維素酶制備基因工程菌的構建纖維素酶制備的定向調控高β-葡萄糖苷酶活力纖維素酶的合成以及高糖化率纖維素酶水解模式和技術(shù)方法;3)戊糖代謝的研究包括戊糖代謝調控發(fā)酵的研究和戊糖己糖同步發(fā)酵微生物基因工程菌株的構建;)植物纖維資源制取乙醇的關(guān)鍵技術(shù)的整合和集成;5)能源木本植物的研究。關(guān)鍵詞:乙醇植物纖維奷維素酶戊糖基因工程中圖分類(lèi)號TQ517TrQ1文獻標識碼A文章編號1673-5854(2006)0-0008-05Key Technologies for Producing Fuelcellulo中國煤化工YU Shi-yuaCNMHGNanjing Forestry University Nanjing 210037, ChinaAbstract: Lignocelluloses are reliable raw materials available for large-scale fuel ethanol production in China. In the research ona pilot plant lignocelluloses were steam exploded cellulose and hemicellulose were hydrolyzed with cellulose enzyme synthesized