生物质转化
生物质转化实施方案
生物质转化实施方案生物质转化是指将生物质资源通过化学、生物和热能等方式转化为能源或化工产品的过程。
在当前能源环境日益紧张的情况下，生物质转化成为一种重要的可再生能源形式。
在实施生物质转化方案时，需要考虑多种因素，包括生物质资源的选择、转化技术的应用、环境保护等方面。
本文将就生物质转化实施方案进行探讨。
首先，生物质资源的选择是生物质转化方案的关键。
生物质资源包括木材、秸秆、废弃植物、农作物残渣等，选择合适的生物质资源对于生物质转化的效率和成本至关重要。
在选择生物质资源时，需要考虑资源的可获得性、成本、含水率等因素，以及资源的可持续性和环境友好性。
其次，生物质转化技术的应用是实施方案中的关键环节。
生物质转化技术包括生物质燃烧、生物质气化、生物质液化等多种方式。
不同的生物质转化技术适用于不同的生物质资源和转化产品。
在实施生物质转化方案时，需要根据实际情况选择合适的转化技术，并进行技术改进和优化，以提高转化效率和降低成本。
此外，环境保护是生物质转化实施方案中不可忽视的重要因素。
生物质转化过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃物，对环境造成污染。
因此，在实施生物质转化方案时，需要采取有效的污染防治措施，减少污染物的排放，保护周围环境和生态系统的健康。
最后，生物质转化实施方案的成功还需要政策支持和市场推动。
政府应该出台相关政策，鼓励和支持生物质转化技术的研发和应用，提供资金和税收优惠等支持措施。
同时，市场需求也是推动生物质转化的重要动力，需要加强宣传推广，提高人们对生物质能源的认识和接受度，扩大生物质能源市场规模。
综上所述，生物质转化实施方案需要综合考虑生物质资源选择、转化技术应用、环境保护和政策市场等多个方面的因素。
只有在这些方面都得到合理的考虑和有效的实施，才能实现生物质转化的可持续发展，为能源和环境保护做出贡献。
生物质转化技术的创新与发展动态
生物质转化技术的创新与发展动态在当今全球能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下，生物质转化技术作为一种可持续的能源解决方案，正经历着前所未有的创新和发展。
生物质，主要包括农业废弃物、林业剩余物、城市有机垃圾以及能源作物等，具有来源广泛、可再生等显著优势。
通过各种先进的转化技术，将这些生物质资源转化为有价值的能源、化学品和材料，不仅能够减少对传统化石能源的依赖，还能降低温室气体排放，促进生态环境的良性循环。
生物质转化技术的创新主要体现在转化途径的多样化和效率的提升上。
传统的生物质转化方法，如直接燃烧，虽然简单易行，但能源利用效率较低，且容易造成环境污染。
如今，一系列新兴的转化技术应运而生，为生物质的高效利用开辟了新的途径。
其中，生物质气化技术是一项颇具潜力的创新。
它通过在高温、缺氧的条件下将生物质转化为合成气（主要成分是一氧化碳、氢气和甲烷等），合成气可以进一步用于发电、生产化学品或合成液体燃料。
与传统燃烧方式相比，气化技术能够显著提高能源转化效率，同时减少污染物的排放。
此外，通过对气化过程的精确控制和优化，可以调节合成气的成分和比例，以满足不同的应用需求。
生物质热解技术也是近年来的研究热点之一。
在无氧或缺氧的环境中，将生物质快速加热至高温，使其分解为生物油、生物炭和可燃性气体。
生物油可以作为燃料直接使用，或者经过进一步的精炼加工转化为高附加值的化学品。
生物炭则具有良好的土壤改良和碳封存性能，对于农业可持续发展和应对气候变化具有重要意义。
在生物质转化为液体燃料方面，生物乙醇和生物柴油的生产技术不断改进和完善。
生物乙醇通常由富含糖分的生物质（如甘蔗、玉米等）发酵制取，而生物柴油则主要通过油脂类生物质（如植物油、废弃油脂等）与醇类进行酯交换反应生成。
随着基因工程和微生物发酵技术的进步，微生物能够更高效地将生物质中的复杂成分转化为乙醇，降低生产成本，提高产量。
同时，新的催化剂和反应工艺的开发也使得生物柴油的生产更加绿色、高效。
生物质转化技术的现状与挑战
生物质转化技术的现状与挑战在当今全球能源需求不断增长，环境问题日益严峻的背景下，生物质转化技术作为一种可持续的能源利用方式，正受到越来越广泛的关注。
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括植物、动物和微生物等。
生物质资源丰富，具有可再生、低碳排放等优点，因此，将生物质转化为有用的能源和化学品具有重要的战略意义。
目前，生物质转化技术主要包括生物化学转化和热化学转化两大类。
生物化学转化主要是通过微生物的作用将生物质转化为生物燃料，如生物乙醇、生物柴油和生物甲烷等。
其中，生物乙醇是目前应用最为广泛的生物燃料之一。
它通常以粮食作物（如玉米、小麦）或木质纤维素（如秸秆、木屑）为原料，经过发酵和蒸馏等工艺制成。
然而，以粮食作物为原料生产生物乙醇存在“与人争粮”的问题，因此，利用木质纤维素等非粮原料成为了研究的重点。
但木质纤维素的结构复杂，预处理成本高，酶解效率低等问题仍然制约着其大规模商业化应用。
生物柴油则是通过酯交换反应将植物油或动物脂肪转化为脂肪酸甲酯。
它具有良好的燃烧性能和环保性能，但原料供应有限以及生产成本较高也是其面临的挑战。
生物甲烷的生产主要是通过厌氧发酵将有机废弃物（如畜禽粪便、城市垃圾）转化为甲烷气体。
这种技术不仅可以实现废弃物的资源化利用，还能减少温室气体排放，但存在发酵效率低、产气不稳定等问题。
热化学转化技术包括燃烧、热解和气化等。
燃烧是最直接的利用方式，但由于生物质的能量密度较低，直接燃烧往往效率不高，而且会产生一定的污染物。
热解是在无氧或缺氧条件下，将生物质加热分解为生物油、炭和可燃性气体。
生物油可以进一步提质加工为燃料油，但存在着稳定性差、含氧量高、腐蚀性强等问题。
气化技术则是将生物质转化为合成气（主要成分是一氧化碳和氢气），然后通过合成反应制备液体燃料或化学品。
然而，气化过程中产生的焦油问题以及合成气的净化和提质成本较高，限制了其大规模推广。
在生物质转化技术的发展过程中，还面临着一些共同的挑战。
生物质转化的技术和应用
生物质转化的技术和应用随着全球能源需求的不断增长，传统能源的不可持续性成为人们日渐关注的问题。
其中，生物质能源作为一种可再生、低碳、环保的能源，备受研究和发展。
生物质能源是指通过利用植物、动物等生物质转化为能源的过程。
其中，生物质转化技术是将生物质转化为有用产品的关键。
本文将介绍目前主要的生物质转化技术和应用。
一、生物质热化学转化技术生物质热化学转化技术是指利用高温和高压条件下，将生物质转化为液体或气体燃料的技术。
该技术是目前最成熟的生物质能源化利用方式。
1. 液化技术生物质的液化技术主要包括快速热解和流化床热解两种。
其中，快速热解是在高温和高压水蒸气氛围下，使生物质快速裂解成液态产品，包括木质素油、小分子芳香烃和碳酸氢钾等。
而流化床热解则是将生物质在氧化气氛下在流化床内进行高温裂解，获得液态燃料（如生物油）和气态产物（如合成气）。
2. 气化技术生物质的气化技术主要包括直接气化和间接气化两种。
其中，直接气化是将生物质在氧化气氛下在高温和高压下进行气化，产生合成气和焦油等；而间接气化则是在无氧条件下将生物质气化为焦炭和合成气。
二、生物质生物化学转化技术生物质生物化学转化技术是指通过微生物的代谢作用，利用生物质转化成有用的化合物，主要包括酶解和发酵两种。
1. 酶解技术生物质酶解技术是通过微生物的酶解作用将生物质转化为单糖、双糖等简单糖类，再通过后续的发酵过程获得生物质乙醇、生物质生物甲烷等有用产物。
其中，酶解技术主要有酸性酶解和碱性酶解两种。
2. 发酵技术生物质发酵技术是通过微生物的代谢作用将简单糖类或其他有机物质转化为产气、产液或产固体等生物质能源产品。
其中，生物质发酵技术主要包括乙醇发酵、生物质生物甲烷发酵等。
三、生物质催化转化技术生物质催化转化技术是一种比较新颖的生物质转化技术。
该技术是利用催化剂协同生物质分解，以获得高效率的生物质能源转化过程。
目前主要研究生物质催化转化技术的催化剂有贵金属、金属氧化物、酸性材料、纳米材料等。
生物质转化的最新研究进展
生物质转化的最新研究进展生物质转化是指将生物质转化为生物能源、化学品、材料和生物炭等高值产品的过程。
它是一种将生物质作为可再生原料来生产高附加值产品的重要技术手段，具有广阔的应用前景。
当前生物质转化领域正经历着快速发展和巨大变革，本文将介绍一些相关的最新研究进展。
一、生物质转化的背景和意义生物质是指附着在地球表面各种植物、微生物等有机体上的可收获并能直接或间接用于食品、饲料、能源、化工、材料、纺织、生态环境等用途的原材料。
随着全球人口的增长和现代化进程的加速，资源短缺、环境污染、能源危机等问题日益凸显，转化生物质成为生物能源、化学品、材料和生物炭等高值产品成为研究和发展的重要方向。
生物质转化技术主要包括热化学和生物转化两种。
热化学转化是指通过高温处理将生物质转化为固体、液体或气体燃料或化学品。
生物转化则是通过微生物或酶类催化的过程将生物质转化为生物燃料、化学品和材料等。
二、生物质转化的最新研究进展1. 生物固态发酵技术近年来，生物固态发酵技术已经成为了生物质转化的重要方式之一。
它利用生物质中微生物消化能力和代谢产物的协同作用，将生物质转化为高附加值的有机酸、酵母蛋白、单细胞蛋白和菌体等生物制品。
这种方式具有易操作、安全可控、高效节能的优点，与传统的细菌液态发酵相比，所得产品纯度更高且产量更大。
同时，其废弃物也可以用于生物炭的制备，具有很好的经济和环境效益。
2. 生物能源的利用生物质能源是基于生物质资源的开发，将其转化为可再生能源的一种方式。
目前生物能源主要包括生物油、生物气、生物质炭等。
其中生物质炭是一种绿色环保的燃料，可以取代传统的化石燃料，广泛应用于烟囱修复、土壤改良、固碳减排等领域，具有很大的潜力。
同时，生物气和生物油可以作为燃料直接用于锅炉和炉子的燃烧。
而且生物油还可以进行插秧、喷灌等作业和制备颗粒状燃料，具有很好的利用前景。
3. 生物质材料的制备生物质材料是利用生物资源，结合化学、物理等多种手段进行制备的材料产品。
生物质转化技术的研究与发展
生物质转化技术的研究与发展随着能源危机不断加剧，人们开始寻找替代石化能源的方法，生物质转化技术便应运而生。
生物质转化技术是指将植物、动物等有机物质通过化学、生物、物理等手段，将其转化为有用的能源或化学品的技术。
具有广泛的原料来源，环保、可持续、多样化等优点，备受市场欢迎。
本文将简要介绍生物质转化技术的研究与发展现状。
一、生物质转化技术的分类目前，生物质转化技术主要包括生物质能源转化、生物质化学品转化、生物质材料转化和生物质废弃物综合利用。
其中，生物质能源转化主要指将生物质转化为生物质能源如沼气、生物柴油等等。
生物质化学品转化主要是将生物质转化为化学品如生物基化学品等。
生物质材料转化是指将生物质转化为材料如生物基塑料等。
生物质废弃物综合利用则是将生物质废弃物转化为有用的物质如生物质炭等。
二、生物质转化技术的发展现状随着对环保的重视以及对石化能源的日益短缺，生物质转化技术在全球范围内得到了快速的发展。
目前，生物质转化技术已经成为了可再生能源的重要组成部分，在农业、林业、城市垃圾处理等众多领域都有广泛应用。
生物质转化技术的研究和发展主要集中在以下几个方面：1.生物质能源转化技术的研究生物质能源转化技术是生物质转化技术中最为主要的分支。
其中，生物质发酵技术是指利用生物发酵过程将有机物质转化为沼气、生物乙醇等；生物质燃烧技术是指利用生物质燃烧产生高温高压，将水转化为蒸汽，从而驱动发电机产生电能等。
此外，还有利用生物质转化为生物柴油等。
2.生物质化学品转化技术的研究相对于生物质能源转化技术，生物质化学品技术的研究相对较少。
生物质化学品转化技术采用生物催化剂，将生物质转化为化学品，常见的有生物基乙二醇、生物基丁二酸等。
3.生物质材料转化技术的研究生物质材料转化技术主要研究如生物基塑料、木质纤维板、纸浆等生物材料的制造技术。
目前，生物质材料转化技术尚处于研究阶段，但随着环保意识的提高，其前景广阔。
4.生物质废弃物综合利用技术的研究生物质废弃物转化利用技术主要是指将生物质废弃物转化为有用物质或能源的技术。
生物质转化与生物炼制技术
生物质转化与生物炼制技术随着全球能源需求的不断增长，对非可再生能源的依赖日益加重，为了解决能源问题，许多国家已经开始重视可再生能源的发展。
生物能源是其中一种重要的可再生能源，而生物质转化与生物炼制技术则是生物能源发展的重要途径。
一、生物质转化技术生物质转化是将有机质分解为基本的有机分子，称之为"生物体内裂解"，质量转化过程中的产物具有很高的活性，这些产物可以被用于物种养殖、有机肥料、能源、精细化学品等方面。
生物质转化技术的主要方法包括物理、化学、生物、热化学等方法。
物理方法主要是利用机械、振动、切割等物理力量使生物质成分发生改变，例如把秸秆碎成小段、木材粉碎成木屑等。
化学方法主要是利用化学试剂对生物质进行化学加工，例如利用化学方法将纤维素和半纤维素变成低糖系数的糖液，并用糖液获得生物酒精等。
生物方法主要是利用生物学的原理进行微生物代谢，生物转化可以将生物质分解为更多原始有机物的成分，这些成分可以进一步加工制产生生物油、生物气、生物质炭等。
热化学方法主要是利用化学反应来改变生物质的性质，例如高温热解、裂解、气相分解等，使生物质转化为化学原料或能源。
二、生物炼制技术生物炼制技术是将生物质转变为高附加值化学品、能源和材料的过程。
生物炼制技术包括基于微生物的发酵和化学工程的处理两种。
基于微生物的发酵是利用微生物代谢活性将生物质转化为有用的化学物质或能源，如把纤维素转化为乙醇、氢气、丙酮、有机酸等。
化学工程的处理是指利用化学反应将生物质中的糖、脂肪、蛋白质等有机成分转化为有用的化学物品，如：将脂肪酯分解为甘油和脂肪酸，把糖分解为羧酸等等。
三、技术创新和发展趋势为了推动生物质转化和生物炼制技术的发展，必须不断推进技术创新。
当前，生物质转化和生物炼制技术的主要发展趋势有以下几点：1.抽取高含糖类生物质作为原料。
研究表明，高含糖类生物质在生物油和生物酒精的生产中表现出更高的生物活性和经济效益。
生物质生化转化
生物质生化转化
生物质是植物和动物体残留下来的有机物质，它们在生物圈中有着重要的作用，但是当植物和动物死后，它们的有机物质的含量会慢慢减少，最后，这些物质会被一些有机分解微生物完全降解，而生物质生化转化就是指将这些生物质转变为有用的物质或能量，从而达到更好的利用效果。
生物质生化转化通常是指将生物质中的有机物质分别进行所需
的化学反应，转化成可以重复利用的物质。
目前的生物质生化转化方法通常分为物理处理、化学转化、生物转化三大类。
首先，物理处理是最基本的生物质生化转化方式，它是指通过机械操作，如研磨、粉碎、压缩、蒸干和烘干等技术，来提高生物质分解的速度，或者将粒度大的生物质分解成分细小的流体或粉末等。
其次，化学转化是指在化学反应的作用下，将有机物质进行酯化、水解、脱氧和加氢等化学反应，转变成其他形式的有机物质、燃料或更高价值的产物。
如将木质素或植物油分解成乙醇或乙醛，将淀粉分解成乳酸或甘油，这些都可以通过化学转化的方式实现。
最后，生物转化是指以微生物为主要转化工具，将生物质中的有机物质进行降解或合成，转变成可用的有机物质、更高价值的有机物质、燃料或生物燃料。
例如，在某些有机碱和酸的作用下，利用微生物将纤维素转化为乙醇，或将植物油转化成可再生的燃料，或将甲醛转化成有机磷肥，这些都可以通过生物转化的方式实现。
生物质生化转化可以大大提高生物质的利用率，并满足人们对有机物或能量的需求，这种生物质的转化技术也有助于减少过度开采矿物资源，减少环境污染，为全球能源革命注入新的能量。
总之，生物质生化转化是将生物质中的有机物质分解或合成，实现可重复利用的重要技术，在能源利用、环境保护和可持续发展等方面有着重要的作用。
生物质转化技术的最新进展与挑战
生物质转化技术的最新进展与挑战随着全球对可持续能源和资源的需求不断增长，生物质转化技术作为一种有潜力的解决方案，正经历着快速的发展。
生物质是指来源于植物、动物和微生物等有机物质，包括木材、农作物秸秆、藻类等。
通过各种转化技术，这些生物质可以被转化为能源、化学品和材料等有价值的产品。
一、最新进展（一）生物发酵技术生物发酵技术在生物质转化中发挥着重要作用。
例如，利用微生物将生物质中的糖类转化为乙醇，这一技术已经相对成熟。
新型的发酵菌株和优化的发酵工艺不断提高乙醇的产率和纯度。
此外，微生物发酵还可以生产丁醇、丙酮等其他生物燃料，为替代传统化石燃料提供了更多选择。
（二）热化学转化技术热化学转化包括热解、气化和液化等过程。
热解技术能够将生物质在无氧或缺氧条件下分解为生物油、生物炭和可燃性气体。
近年来，通过改进热解反应器的设计和操作条件，生物油的品质得到了显著提升，其含氧量降低，热值增加。
气化技术则将生物质转化为合成气（主要成分是一氧化碳和氢气），可用于发电或合成化学品。
高效的气化炉和催化剂的研发，使得合成气的产率和质量都有所提高。
液化技术将生物质在高温高压下转化为液体燃料，具有较高的能量密度和稳定性。
（三）酶催化转化技术酶作为生物催化剂，具有高效、特异性强和环境友好等优点。
在生物质转化中，酶可以用于水解纤维素和半纤维素为可发酵性糖，从而提高生物燃料的生产效率。
新型酶的发现和基因工程技术的应用，使得酶的活性和稳定性得到了改善，降低了生产成本。
（四）综合利用技术生物质转化不再局限于单一产品的生产，而是朝着综合利用的方向发展。
例如，将生物质热解产生的生物油进行精炼，提取高附加值的化学品，同时将剩余部分用于燃烧发电；或者将气化产生的合成气用于生产多种化学品，实现资源的最大化利用。
二、面临的挑战（一）原料供应的不确定性生物质原料的收集、运输和储存存在一定困难。
由于生物质分布较为分散，收集成本较高，而且其季节性和地域性差异较大，导致原料供应不稳定。
生物质资源转化与利用
生物质资源转化与利用随着环保和可持续发展意识的日益增强，生物质资源利用成为全球范围内的普遍趋势。
生物质资源是指植物、动物以及微生物等生物体中所含的有机物质，如木材、农作物秸秆、林业剩余物、动物瘤、废弃物和生活垃圾等。
生物质能够通过不同的技术手段转化为生物质能、液态生物能、气态生物质能以及化学原料，具有广泛的应用前景和环保效益。
一、生物质资源的转化方式生物质资源的转化方式主要包括直接燃烧、焚烧发电、生物质能源的液化、气化和催化转化等技术。
1. 直接燃烧直接燃烧是指将生物质资源作为燃料进行燃烧，将释放的热能转化为电能或其他形式的能量。
直接燃烧因技术简单、易于掌握，能够有效减少温室气体排放等优点而在某种程度上得到了广泛应用。
但同时，直接燃烧所需配套设施较为复杂，环境污染问题也比较严重。
2. 焚烧发电焚烧发电是将生物质废弃物进行热解、氧化，将其转化为热能再转化为电能，同时能够将排放物中释放的氮、硫、氯等物质减少到最小限度，具有较好的环保效益。
但在技术上较为复杂，同时焚烧发电过程中的能源损耗较大，效率也相应较低。
3. 生物质能源的液化生物质能源的液化是指利用生物质燃料制备生物质柴油等液态生物能源的过程。
生物质能够化学转化为生物质燃料，从而替代传统的石油、天然气等化石能源，同时也能够减少对环境的影响。
4. 生物质能源的气化生物质能源的气化是指将生物质原料分解、氧化、还原，产生含有CO、H2、CH4、CO2等气体的燃料气体的过程。
该技术具有高效节能、减少环境污染等优点，但气化过程所需能源较大。
5. 催化转化催化转化是指在特定条件下，通过添加催化剂将生物质转化为液体或气体的过程。
催化转化技术与传统炼油工艺类似，能够实现生物质原料的高效利用与能源化，同时也能够减少对环境的影响。
二、生物质资源利用的现状与展望目前，全球生物质资源利用技术正在快速发展，生物质能所占比例也在逐年增长。
欧盟、美国、日本等发达国家的生物质资源利用率已经达到30%以上，而中国的生物质资源利用率仍处于较低水平。
生物质转化技术及其应用
生物质转化技术及其应用随着全球环境问题的不断加剧和人类对能源需求的不断增长，寻找一种可持续、清洁且效益高的能源来源已经成为当今全球的重要课题。
在这种背景下，生物质转化技术越来越受到关注。
本文将介绍生物质转化技术的概念、分类，以及其在生活中的应用。
一、概念生物质指的是一切源自生物、可再生的有机物质，包括植物和动物体内、组织、中间产物和废弃物等。
生物质转化技术是采用化学、物理和生物等多种手段，将生物质转化为能够产生新能源、新材料和新产品的化学物质过程。
生物质转化技术的特点是可再生、清洁、绿色，是一种低碳经济、可持续发展的能源形式。
二、分类生物质转化技术包括生物化学、生物物理和生物热化学等多种分类。
其中，最常用的是生物化学法。
1.生物化学法生物化学法又分为两类：一类是通过微生物的代谢过程将生物质产生的能量和化学物质转化为其他有用的化学物质。
如：产酸、发酵、微生物发酵等。
另一类是通过将生物和化学反应结合的方式转化生物质为其他有用的化学物质，如：生物菌株和特殊酶的协同作用等。
2.生物物理法生物物理法通过物理力学的手段将生物链和纤维素的结构分解为及其组成的多糖体，然后进一步将多糖体转化为其他有用的化学物质。
3.生物热化学法生物热化学法是利用高热、高压的条件下将生物质转化为含碳化合物，然后进一步转化为氢气、热能和甲烷等有机物质。
三、应用生物质转化技术的用途非常广泛，以下是其中的几个典型的应用。
1.生产生物能源生物质转化技术可以将生物质转化为生物油、生物乙醇、生物气和微生物燃料等生物能源。
其中，生物油和生物乙醇是最常见的生物能源形式。
生物油是通过生物化学法将生物质转化为可作为燃料的液体燃料，其能量密度较高，易于加工和储存。
生物乙醇是通过生物化学法将生物质转化为能够代替传统石油成分的乙醇，其燃点低，能够减少空气污染。
2.生产生物材料生物质转化技术可以将生物质转化为生物塑料、生物纸浆和生物纤维等材料。
这些生物材料具有环境友好、可再生、易于加工和降解等特点，对于缓和人类对石油和塑料等原材料的依赖具有重要意义，可推动环保事业和国家经济发展。
生物质转化技术与应用研究进展
生物质转化技术与应用研究进展摘要：论述了利用热化学转化和生物化学转化将生物质进行转化利用的技术，介绍了利用这些新技术在生物质发电、制取乙醇、甲醇、氢气、沼气等燃料方面的应用前景。
随着人类对能源需求的不断扩大，主要为人类提供能量的化石燃料资源正在迅速地减少，化石能源的过度开发利用带来环境污染和全球气候异常的问题也日益突出。
因此，寻找和开发新型可再生能源迫在眉睫。
生物质能恰恰能满足这些要求，因为它具有不断的可再生性、对环境的友好性和能够抑制全球气候异常。
生物质资源十分丰富，据估计，全球每年水、陆生物质产量约为目前全球总能耗量的6～10倍左右。
目前生物质已成为仅次于煤炭、石油、天然气的第四大能源，约占全球总能耗的14%。
在发展中国家则更为突出，生物质能占总能耗的35%。
据预测，到2050年，生物质能用量将占全球燃料直接用量的38%，发电量占全球总电量的17%。
因此，许多发达国家和一些发展中国家将生物质看作是对环境和社会有益的能源资源，加快了生物质能源的产品化进程。
生物质转化新技术主要是热化学转化和生物化学转化。
目前，中国的大部分农业废弃物就地焚烧，导致资源浪费和环境污染。
因此，充分利用现代新技术，将生物质能进行转换，对于建立可持续发展的能源体系，促进社会和经济的发展以及改善生态环境具有重大意义。
1生物质转化技术1.1生物质热化学转化技术1.1.1生物质气化技术生物质气化技术是通过热化学反应，将固态生物质转化为气体燃料的过程。
生物质气化技术已有100多年的历史。
最初的气化反应器产生于1883年，它以木炭为原料，气化后的燃气驱动内燃机，推动早期的汽车或农业排灌机械。
生物质气化技术的鼎盛时期出现在第2次世界大战期间，当时几乎所有的燃油都被用于战争，民用燃料匮乏。
因此，德国大力发展了用于民用汽车的车载气化器，并形成了与汽车发动机配套的完整技术。
二战后随着廉价优质的石油广泛被使用，生物质气化技术在较长时期内陷于停顿状态。
生物工程知识：生物质转化——利用微生物将有机废弃物转化为能源
生物工程知识：生物质转化——利用微生物将有机废弃物转化为能源随着人类社会的不断发展，环保和可持续发展变得越来越受到人们的关注。
不可避免地，我们面临着越来越多的生活垃圾和有机废弃物的问题。
这些废弃物的处理不仅是环保问题，也是能源问题。
如何将废弃物转化为有能源的物质成为了一个现实问题。
生物工程技术的发展使得这一问题变得可行。
1.生物质转化技术的概述生物质转化是指将可生物分解的废弃物转化为可燃的生物质能，是一种可持续的能源生产方式。
生物质转化技术主要分为两类：一类是利用微生物将有机废弃物转化为有生物质能源；另一类是利用高温与高压将有机废弃物转化为偏软的固体废物（称为生物炭）。
在这两类生物质转化技术中，后者需要消耗一定量的能量，制备成本较高。
而前者是一种能源获取成本较低的技术，具有较高的经济效益。
目前利用微生物进行生物质转化的主要方式有生物甲烷化和生物酒精发酵。
生物甲烷化是通过微生物将有机物分解为甲烷气体和二氧化碳，再通过温度、压力等手段进行气体收集和压缩。
生物酒精发酵是指利用微生物将废弃物中含有的糖分等可发酵物质转化为乙醇、醋酸等有机酸和酯，作为生物燃料或化工原料。
2.利用微生物进行生物质转化的技术原理微生物进行生物质转化的过程非常复杂。
不同的微生物对废弃物的种类、含量不同，转化产物也不同。
生物质转化过程中需要满足温度、湿度、气氛等多种条件，合理控制才能发挥微生物的转化能力，产生高效率的能源。
以生物甲烷化为例，微生物中的一种叫做甲烷原微生物是在缺氧条件下，通过厌氧消化将有机废弃物转化为甲烷和二氧化碳。
甲烷原微生物喜欢适宜的pH值、合适温度和沉积时间，并要求有机废弃物中的水分、氮适量。
生物甲烷化过程中，废弃物必须先通过酸化，将废弃物中的有机物质转化为有机酸和二氧化碳，这才能被其他微生物所消化。
一些微生物（如乙酸杆菌）可以将有机酸通过醋酸发酵转化为乙酸和二氧化碳，乙酸杆菌则通过厌氧消化将乙酸转化为氢气和二氧化碳，最后甲烷原微生物将氢气和二氧化碳转化为甲烷气体。
生物质转化的技术与应用
生物质转化的技术与应用生物质转化是利用生物质资源进行能源、化学品和材料生产的过程。
目前，随着非化石能源的越来越受到关注，生物质转化技术得到了广泛的应用和发展。
本文将从生物质转化技术的发展历程、技术类别以及应用领域等多个角度来探讨生物质转化的技术与应用。
1.生物质转化技术的发展历程生物质转化技术的发展历程可以追溯到早期的酿酒和制糖工业。
20世纪80年代初，以生物技术和现代化学工艺技术为代表的生物质能源产业逐渐兴起。
1992年，西班牙诞生了全球第一台生物质发电机组。
此后，随着各国对生态环境和可再生能源的重视，生物质能源产业得到了空前的发展。
目前，生物质热值、化学品和材料的开发利用已非常成熟。
2.生物质转化技术的类别生物质转化技术包括物理方法、化学方法和生物方法三大类，其中生物方法又分为微生物法和酶法。
2.1物理方法物理方法主要利用机械作用、热作用、辐射作用等对生物质进行改性和加工。
物理方法的主要优点是能够使用广泛、技术简单、投资少；缺点则是在转化过程中有较高的能耗和损失。
物理方法包括机械切割、压榨和脱水等。
机械切割包括切片、磨粉等，主要应用于生物质的机械构件的制备和木质材料的加工；压榨和脱水则可以用来制备生物质颗粒、压块和苜蓿干等。
2.2化学方法化学方法主要利用强酸、碱等物质对生物质进行化学反应，实现生物质转化成化学品或能源的目的，化学方法的主要优点是适用性广、节能、高效；缺点则是技术难度大、成本高。
化学方法包括生物质的热解、气化、液化等。
生物质热解指将生物质加热至一定温度后，在缺氧或少氧气氛下进行气态或液态生物质的分解反应，生产出固体残渣、可燃气体和液态有机化合物。
生物质气化指将生物质在高温下与氧气反应，将其转化为一氧化碳、二氧化碳、水蒸气和氢气的混合气体。
生物质液化指将生物质在高压、高温和催化剂作用下，转化成液态产物。
2.3生物方法生物方法主要是利用微生物或酶对生物质进行降解、转化和利用，生物方法的主要优点是技术简单、无污染、成本低；缺点则是反应时间长。
生物质转化技术的现状和前景
生物质转化技术的现状和前景随着可再生能源的需求日益增长和能源危机的加剧，生物质转化技术作为一种重要的替代能源形式被广泛研究和应用。
生物质转化技术是指利用生物质作为原料制备能源、化学品或其他有用物质的过程。
相比于化石能源，生物质转化技术具有不可替代的优势，如低碳排放、可再生、清洁、安全等。
本文将探讨生物质转化技术的现状和前景。
一、生物质资源及其利用生物质是指可再生的有机物质，如农作物、树木、水藻、废弃物等。
生物质作为一种重要的可再生能源资源，具有广泛的利用价值。
在生物质转化技术中，生物质作为原料通过物理、化学和生物学手段转化为能源、化学品和其他有用物质。
生物质转化技术的种类繁多，主要包括生物质燃烧、生物质气化、生物质液化、生物质酶解和微生物发酵等。
二、生物质转化技术的现状生物质转化技术在世界范围内得到广泛应用，尤其是在欧洲、美洲和亚洲等地区。
目前，生物质转化技术主要用于生产热能、电能、生物柴油、生物乙醇等。
以下是一些主要的生物质转化技术。
1.生物质燃烧生物质燃烧是将生物质直接燃烧产生热能的一种技术。
生物质燃烧的优势在于易于操作，适合大规模利用和发电等。
但其劣势在于燃烧过程中会产生大量废气和废渣，并且排放的废气中含有二氧化碳、氮氧化物等有害物质，对环境造成污染。
2.生物质气化生物质气化是将生物质转化为一种混合气体的过程，该过程在高温下将生物质分解为气体。
生物质气化的优势在于生产的气体可以燃烧产生热能，电能，以及生产生物柴油、合成气等。
但其劣势在于气化过程中需要消耗大量能量，设备成本高，并且产生的气体中含有一些有毒有害物质，需要进行后处理。
3.生物质液化生物质液化是将生物质在液态载体（如水）中转化为液体燃料的一种技术，主要包括热液化和溶剂液化两种方法。
生物质液化的优势在于可以生产高质量的液体燃料，如生物柴油、生物乙醇等，适合被用作交通运输燃料。
但其劣势在于液化过程中需要大量的水和化学药剂，设备成本高，同时液化的产品密度较低，需要占用较大的储存空间。
生物质催化转化的研究与应用
生物质催化转化的研究与应用近年来，随着全球能源和环境问题日益突出，生物质能作为一种可再生、清洁、可持续的新能源备受关注。
生物质催化转化是生物质能加工利用中的核心环节，其前景巨大。
本文将从生物质催化转化的定义、研究现状、应用前景以及存在问题等几个方面进行探讨。
一、生物质催化转化的定义生物质催化转化指的是利用催化剂（催化物）促使生物质在适宜条件下发生化学反应，使其成为化学品和能源。
生物质催化转化技术主要应用在生物质热解、气化、液化和重整反应等过程中。
通过催化剂的作用，可以降低反应温度、提高反应速率、改善产物选择性和降低催化剂的使用量等优点，使得生物质能更加高效地转化为有价值的化学品和能源。
二、生物质催化转化的研究现状目前，生物质催化转化的研究主要围绕以下几个方面展开：1、催化剂的研发催化剂是生物质催化转化技术的核心。
研究人员主要从催化剂的选择、制备、改性和催化机理等方面入手，开发出高效、稳定、低成本的催化剂。
金属催化剂、酸碱催化剂、过渡金属催化剂等催化剂被广泛应用于生物质热解、气化和液化等反应中。
2、反应机制的探究催化转化过程的机制研究是生物质催化转化领域的重要组成部分。
研究人员通过理论计算、催化反应速率和动力学研究，揭示了催化转化过程的反应机理。
这对于催化剂的优化设计和反应条件的控制具有重要意义。
3、产物分离与净化技术生物质催化转化产生的混合气体、油、水等物质需经过分离与净化处理才能得到纯净的化学品和能源。
分子筛、吸附剂、膜分离等分离技术和表面活性剂、萃取剂等净化技术体系相继涌现。
三、生物质催化转化的应用前景生物质催化转化技术具有重要的应用前景，其主要体现在以下几个方面：1、新能源领域生物质是一种可再生、无污染、绿色能源，其催化转化产生的气体、油、液体等可被制成热能、电能和化学能等形式。
这是解决全球能源危机和环境污染问题的重要途径之一。
2、生物质化学品领域生物质催化转化技术可以实现生物质转化为各种有机化学品，例如生物柴油、生物乙醇、苯酚、二氧化碳等，广泛应用于医药、化工、涂料、塑料等领域。
生物质转化及其应用
生物质转化及其应用生物质是指来自植物、动物和微生物等含有碳水化合物的生物质材料。
生物质存在于大自然中，它不仅是一个丰富的能源资源，还包含了丰富的含碳化合物、无机盐、有机酸、酚类、氨基酸等生物活性物质，能够被转化为生物能、化学品和材料等多种形式的能源。
生物质的转化是指把生物质转变为其他形式的能源，包括生物物质转化成液态和气态燃料、生物材料转化成电力等。
生物质转化主要有热化学、生化学、光化学和微生物转化等几种方式。
1. 热化学转化热化学转化是指利用高温和高压下的化学反应将生物质转化为其他形式的能源。
热化学转化可以分为不同的程度和条件，比如：干燥、热分解和气化等。
干燥是将生物质的水分蒸发掉，将其挥发性有机化合物提纯后，用于其他用途。
热分解是热化学转化的第一步，将生物质在低温下加热并不断搅拌，使其发生一些化学变化，其中水分也被分解出来。
气化是最终目标，它将生物质分解成为单一的气体产物，在高温和高压下合并，形成生物燃料。
2. 生化学转化生化学转化是指通过不同的化学和生物学过程，将生物质转化为其他形式的能源。
生化学转化的目标是生产生物能、化学品和其他生物材料。
酶的作用是生化转化过程中最主要的部分。
酶是生物体中的特定分子，能够催化生物质分解和化学变化，帮助生产人工生物燃料。
一些微生物可以从生物质中获得能量，通过不同的反应来分解和合成分子，这些反应形成生物过程的核心。
3. 光化学转化光化学转化是在可见光、紫外线或其他特定光谱范围内使用光来催化生化和化学转化过程。
一些生物活性分子需要光的能量，来进化，这些光化学催化剂被称为非生物催化剂，它们能在水中、空气中或其他环境中生成活性氧化物，进而将生物质转换为其他能源形式。
4. 微生物转化微生物生态系统是生物质分解和转化的关键。
微生物的代谢能够催化转化过程，其中的活性细胞能够通过发酵和其他类型的代谢过程，将生物物质转化为其他形式的能源。
生物质的应用生物质的应用范围十分广泛。
生物质转化及其在生态保护中的应用
生物质转化及其在生态保护中的应用随着科技的不断进步，生态保护和可持续发展已经成为了全球关注的焦点。
生物质转化，作为一种绿色环保技术，能够将生物质废弃物转化为可再生的燃料和化学品，促进资源的循环利用，减少环境污染，有着广泛的应用前景。
本文将介绍生物质转化技术的概念、种类和应用，并重点讨论其在生态保护中的意义和作用。
一、生物质转化的概念和种类生物质转化是指将生物质废弃物（如植物秸秆、枯萎落叶、废弃木材、畜禽粪便等）通过生物、物理、化学等手段进行处理，转化为可再生的能源和化学品的过程。
生物质转化技术主要分为热解、气化、液化和发酵四类。
1.热解技术：热解是将生物质在缺氧或者微氧条件下加热至高温，通过热分解使其分解为固体，液体和气体三种产物。
其中固体产物主要是炭，液体产物主要是木质素油和焦油，气体产物主要是可燃气体，例如甲烷、氢气、一氧化碳等。
热解技术具有工艺简单、产物多样、易于操作等特点，但同时也存在着能源消耗大、废气污染等问题。
2.气化技术：气化是将生物质在高温和缺氧条件下，使其发生生物化学反应，从而产生气体。
气体种类主要包括CO、CO2、H2、CH4等，其中可以利用H2和CO等气体进行合成气、燃气或者化学品生产。
气化技术具有转化效率高、生产技术成熟等优点，但同时也存在着投资成本高、设备复杂等问题。
3.液化技术：液化是将生物质在液态催化剂作用下，加热至高温和高压条件下，使其发生裂解反应得到液态产物。
液态产物主要是生物基油和残渣，可以用于制造各种化学品，例如油料、石油等。
液化技术具有产物质量高、适用范围广等特点，但同时也存在着催化剂成本高、难以回收等问题。
4.发酵技术：发酵是将生物质在微生物的作用下，发生转化和降解反应得到有机酸、气体和生物质废水等产物。
发酵技术具有发酵条件简单、运行稳定等优点，但同时也存在着发酵周期长、发酵产物质量不稳定等问题。
二、生物质转化在生态保护中的应用1. 可再生能源生产生物质废弃物往往被称为“垃圾”，但事实上它们包含了丰富的有机物和能源，同样可用于替代传统的化石燃料，如石油、煤炭等。
生物质转化技术的现状与发展趋势
生物质转化技术的现状与发展趋势随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视，生物质转化技术作为一种可持续的能源利用方式，正逐渐成为研究和应用的热点。
生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体，包括植物、动物和微生物等。
这些生物质资源具有来源广泛、可再生、低碳排放等优点，通过合理的转化技术，可以将其转化为能源、化学品和材料等具有高附加值的产品。
一、生物质转化技术的现状目前，生物质转化技术主要包括直接燃烧、热化学转化、生物化学转化和物理化学转化等几种类型。
直接燃烧是最古老也是最常见的生物质利用方式。
在农村地区，生物质常常被用于取暖和炊事。
然而，这种方式的能源利用效率较低，且会产生大量的污染物。
为了提高燃烧效率和减少污染，现代的生物质燃烧技术通常采用集中供热和发电的方式，并配备先进的燃烧设备和污染物处理装置。
热化学转化技术主要包括气化、热解和液化。
气化是将生物质在高温和缺氧的条件下转化为合成气（主要成分是一氧化碳、氢气和甲烷），合成气可以用于发电、生产化学品或作为燃料。
热解则是在无氧或缺氧的条件下将生物质加热分解为生物油、炭和可燃性气体。
生物油可以进一步提炼为燃料或化学品，炭可以用于土壤改良或作为吸附剂。
液化是在高温高压和催化剂的作用下将生物质转化为液体燃料，但其成本较高，目前仍处于研究和示范阶段。
生物化学转化技术主要是通过微生物的作用将生物质转化为生物燃料和化学品。
其中，发酵是生产乙醇的主要方法，以粮食作物（如玉米、小麦）和非粮食作物（如木薯、甜高粱）为原料，经过发酵和蒸馏可以得到乙醇。
此外，利用微生物发酵还可以生产丁醇、丙酮等其他生物燃料。
厌氧消化则是将有机废弃物（如畜禽粪便、农作物秸秆）在厌氧条件下转化为沼气（主要成分是甲烷和二氧化碳），沼气可用于发电或供热。
物理化学转化技术包括萃取、吸附和离子交换等。
这些方法通常用于从生物质中提取有价值的成分，如从植物中提取油脂、从生物质水解液中分离糖类等。
生物质转化技术
生物质转化技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊生物质转化技术。
这玩意儿可神奇啦，就好像是一个魔法盒子，能把那些我们平常觉得没啥大用处的生物质变成宝贝呢！你想想看啊，那些农作物的秸秆啊，还有林业的废弃物啊，以前不就是被当成垃圾或者烧掉嘛。
可现在有了生物质转化技术，它们就能摇身一变，变成有用的能源啦！这就好比是灰姑娘穿上了水晶鞋，一下子就变得不一样了呢！比如说，通过一些特殊的方法，可以把这些生物质变成生物燃料。
哇塞，这可太棒啦！以后我们的汽车、飞机啥的，说不定就可以用这些生物燃料来跑啦，既环保又省钱，多好呀！这就好像给我们的交通工具换了一种健康的“食物”，让它们跑得更欢实。
还有啊，生物质还能变成各种各样的化学品呢。
你能想象吗？那些原本要被扔掉的东西，居然能变成我们生活中离不开的化学品。
这就跟变魔术似的，让人惊叹不已！这就好比是把一块普通的石头变成了闪闪发光的宝石。
而且哦，生物质转化技术还能帮助解决一些环境问题呢。
以前那些废弃的生物质如果处理不好，会对环境造成污染。
但现在有了这个技术，不仅不会污染环境，还能为我们创造价值。
这不是一举两得嘛！这就好像是给环境这个大花园施了一次魔法肥，让它变得更加美丽和健康。
咱再想想，要是这项技术能广泛应用起来，那得带来多大的好处呀！农民伯伯们的那些秸秆不用再发愁怎么处理啦，可以直接变成钱呢！工厂也不用再依赖那些传统的能源和化学品啦，可以用更环保、更可持续的方式来生产啦！这感觉就像是给整个社会注入了一股新的活力。
总之呢，生物质转化技术就是一个充满无限可能的领域。
它就像一个宝藏，等待着我们去挖掘和利用。
我们可不能错过这个好机会呀，要积极地去探索、去尝试，让这个魔法盒子为我们的生活带来更多的惊喜和改变！难道不是吗？原创不易，请尊重原创，谢谢!。
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农村高品位能源严 重短缺
我国秸秆消费流向
70 60 50 40 30 20 10 0 还田及收集损失 15% 2.3% 工业用 饲料 可用作能源 24% 58.7%
生物质的能源化利用
生物质—秸秆
生活用能
液体燃料
热/电
世界各大国开发生物质能源化的进展
1）美国生物质能占总能源消耗的4%，规划2020 年将达12％ 2）欧洲生物质约占总能源消费量的2%，规划 2020年生物质燃料替代20%的化石燃料 3）日本生物质约占总能源消费量的0.9%，规划 2010年达2% 4）中国工程院预测我国农村商品化生物质能由 目前占农村能源的0.2%提高到2020年的12.6％
未来，考虑利用边际 性土地种植各种能源作物， 木质纤维素类生物质作为 最主要产物的情况依然不 会改变
无论在目前还 是未来，木质 纤维素生物质 都是我国生物 质转化利用的 主要目标对象
化学转化
秸秆类生物质的利用现状和问题
秸秆等纤维类生物 质总量：20亿吨 秸秆：7亿吨 60％简单燃烧、田 头焚烧、堆放 效率低、污染严重
4.增大生物质的使用量可增长原油的使用时间，为可 持续发展做出贡献，为一些必须使用原油为原料的产 品的生产提供保证； 5.使用生物质可减少大气中CO2浓度的增加，从而延 缓温室效应；
6.化学工业使用更多的可再生资源可是其本身在原料 上各有保障；由于原油仅产于世界少数国家和地区， 因而其价格易随国际关系的变化而变化，进而使化学 工业本身受到大的影响
生物质为高品质 能源的过程
生物质化学转化为清洁燃料是生物质能源化利用的重 要技术路线之一 通过生物质直接液化、定向气化、间接液化等生产气 体燃料、液体燃料及含氧燃料（甲醇、二甲醚等）
化学转化
高品位液体燃料
目前石油是我 国高品位液体 燃料主要来源
• 我国人均石油储量不到世界 平均水平的1/10 • 2005年我国石油净进口1.36 亿吨，世界第三大进口国 • 估计到2020年，我国石油的 对外依存度将达到60%
化石资源是现代工业和现代文明的物质基础
石油、煤炭、天然气不仅提供了 基本的能源，而且提供了99%的 有机工业原料。
环境问题经济观点全球影响
全球暖化的威胁 超过恐怖主义 普京总统签署正式批准 京都议定书之联邦法令
我们愿意做到超越 京都议定书的要求 即使京都议定书不生效， 欧盟都会坚守承诺
30 25 20 15 10 5
我国农作物秸秆资源情况
全国秸秆产量分布
黑龙江 3,729.85 内蒙古 新疆 河北 4,900.77 山西 山东 4,900.77 江苏 3,900.45 辽宁 吉林
单位：百万吨标准煤
四川
陕西
河南 5,297.46 湖北 湖南
安徽 浙江 江西
棉花 薯类 豆类 油料 水稻 小麦 玉米
8 9 17
按秸秆产量分类
云南 广西
广东
30 43 59
4,240 5,300 4,240 3,190 2,140 1,090
万吨 万吨 万吨 万吨 万吨
(2) (3) (5) (9) (10)
123
人工种植能源作物
提供淀粉、 糖和植物油 必然同时大 量产出木质 纤维素类生 物质
7. 生物质资源比原油有更大的灵活性。原油的组成和 性质与一系列地理因素有关， 生物质的结构单元具有结构多样性，可用于生产不同 的产品。
生物质作为化学化工原料的缺点
1.在经济上没有竞争力。 石油工业已经相当成熟，已经形成了大规模。高效率 的生产系统。 利用生物质作原料的化学工业体系仍处于研发阶段。
a满足美国50％运输燃料；b30％含油量微藻；c70％含油量微藻
微藻组成－CO0.48H1.83N0.11P0.01
阳光－For free! CO2 －For free! and need to be mitigation
– – – – – 石化工业制氢装置副产气（含量40％～70v％） 合成氨装置副产气（含量28％～99v％ ） 煤化工甲醇装置副产气（含量20％～90v％） 水泥、石灰窑气（含量28％～38v％ ） 烟道废气（含量10％～18v％） 理论上每产生1吨微藻生物质消耗1.83吨CO2
2.生物质生产的季节性很强。 植物的生长有季节性，难以为化学工业提供稳定的原 料供应，对于现代化学工学的工艺流程提出新的要求
生物质作为化学化工原料的缺点
3.在考虑用作化学化工原料的生物质是传统的粮食， 把粮食原料改作化学化工原料是否合适？ 生物质的获取需要土地，大面积的种植对环境有何 影响？ 生物质不太可能在一小面积区域内集中种植并大量 获得。 4.生物质的组成极其复杂，不同种类的生物质，其组 成和性质都不尽相同，对这些生物质的利用较为困难
微藻生物柴油
• 1）微藻是光合效率最高的原始植物，与农作物相比，单 位面积的产率高出数十倍。微藻也是自然界中生长最为迅 速的一种植物，通常在24h内，微藻所含生物质可以翻倍； • 2）可不同农作物争地、争水，微藻可以生长在高盐、高 碱环境的水体中，可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠进行大 规模培养，也可利用海水、盐碱水、工业废水等非农用水 进行培养； • 3）产油率高，微藻干细胞的含油量可高达70％，微藻没 有高等植物的根茎叶等细胞分化，是最有前景的产油生物。 • 4）综合利用价值高，生产微藻生物柴油的同时，还可以 生产相当数量的藻饼，还可进一步获得蛋白质、多糖、脂 肪酸等高价值产品，可以有效降低微藻生物柴油的成本。
成本问题－技术经济 Calgae
oil
= 6.9×10-3Cpetroleum
Calgae oil － 微藻油的价格（$/L） Cpetroleum － 石油价格（$/桶） 目标：如果原油价格维持在90～100美元/桶，则微藻油的成本需维持在 0.621～0.69美元/升以下则具有竞争力！
开放池养殖 光生物反应器
规模（吨生物质/年）
微藻生物质成本（$/Kg）
10000
0.60
10000
0.47
微藻油成本（$/L）
*微藻含油量按30％计算
3.57
2.8
按照美国可再生能源国家实验室的测算，通过技术进步微藻生物柴油 的价格可以控制在0.27~1.16美元/L( $1.40 to $4.40 per gallon -1995)
开展微藻生物柴油技术研发的意义
• 开辟一项有长远发展前途的新产业，促进我国相关多学 科的基础研究 • 战略性进入可再生能源领域，从根本上解决“生物原料” 问题 • 减少CO2排放可以进入CDM国际交易，具有商业价值， 这将进一步提高微藻生物柴油技术项目的经济性 • 提前进入温室气体减排运作，2012年中国很可能将正式 承诺减排协议，这意味着项目潜在的经济性巨大 • 结合废气、污水及废水处理，吸收、固定含N化合物，产 生更好的社会效益
19世纪 煤炭利 用兴起
20世纪以来石 油天然气成为 主要能量来源
我国常规生物质资源
(单位：亿吨标准煤/年)
城市垃圾 0.8 禽畜粪便 0.9 薪材及林业 加工剩余物 1 农业加工 残余物 0.42
农作物秸秆 3.4
不考虑种植, 木质纤维素类生物质（Lignocellulose） 是我国生物质资源的主体，其中农作物秸秆占一半以上， 这是我国生物质资源的重要特征！
工程微藻→一石三鸟
• 替代化石能源 • 减少CO2排放 • 净化废气与污水
微藻→唯一有可能完全替代化石燃料的生物柴油原料！
产油作物 玉米 大豆 油菜籽 麻风树 可可豆 油棕 微藻b 微藻c 产油率（L/公顷) 172 446 1190 1892 2689 5950 58700 136900 所需种植面积(×106公顷) a 1540 594 223 140 99 45 4.5 2
甘蔗
光皮树
麻疯树 光棍树
蓖麻 薪 炭 林 象草
甘薯
芦竹
木质纤维素 类生物质对 土地适应性 广，能量转 化率最高
我国可供利用的边际性土地约6千万公顷， 能源作物种植可有效扩大生物质利用规模。
木质纤维素类生物质资源
目 前， 我 国 生 物 质 资 源主体是每年7亿多吨秸秆 和3亿多吨林业剩余物为代 表的木质纤维素类生物质
葡萄糖 C6H12O6
生物质作为化学化工原料的优点
2.生物质的机构单元通常比原油的结构单元复杂， 如能在最终产品中利用这种结构单元的复杂性，则 可减少副产物的生成；
3.原油的结构单元衍生所得产物，在其中引入氧的方 法极其有限。而由生物质衍生所得物质常常已经是氧 化产物，无需再通过氧化反应引入氧；
生物质作为化学化工原料的优点
液体燃料新来源？ 生物质是唯一 可以直接转换为高 品位液体燃料的可 再生能源
生物质的热解离
生物质热裂解是指以生物质为原料，以氧、空 气、水汽或氢等作为气化剂， 在高温条件下通过热化学反应将生物质中的可燃 部分转化成可燃气的过程。 气化是部分燃烧或缺氧燃烧。是高温下发生 的热解过程。可以通过催化剂促进。
• 固有或添加的碱金属盐可以抑制焦油的生成但 增加灰分 • 固载在CeO2/SiO2或白云石上的贵金属或镍促 使焦油减少（重整），但易积碳失活
生物质气化制氢
• 生物质的超临界气化 生物质在超临界条件下可以被水等介质解离气化， 不需要氧气，但要催化剂
500－800℃高温下，碳就可以作为催化剂 350－600℃下就需要Ru/TiO2 催化剂
生物质转化
能源概念和分类
能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源 按形成条件，能源分为一次能源和二次能源 一次能源指自然界中现成存在，可直接取用的能源 一次能源又可分为可再生能源和非再生能源 二次能源指由一次能源加工转换成的另一种形态的能源 能源按来源分可分为三类 太阳能 地球能 引力能
能源概念和分类
美国：可再生能源实验室在美国能源部的资助下，于上世 纪70年代末开始了微藻生物柴油的研究－Aquatic Species Program: Biodiesel from Algae