第二代生物燃料中纤维素乙醇的现状与发展

第29卷第10期企业技术开发2010年6月Vol 29 No 12TECHNOLOGICAL DEVELOPMENT OF ENTERPRISEJune 2010第三代生物燃料中纤维素¤醇的现状与发展董彩霞,华慧颖,许苗苗(中州大学化工食品学院,河南郑州450044)摘要;文章综述了第二代生物燃料中纤维素乙醇生物燃料的现状,而中国是纤维素资源大国,利用木质纤维素生产燃料乙醇可改善能源保障,实现能源供应的可持续发展,阐逑了发展纤维素乙醇对环境有利方面,以及对纤维素乙醇的未来展望。关键词:第二代生物燃料;纤維素乙醇;木质纤维素;燃料乙醇中图分类号:TQ23.122文献标识码:A文章编号:1006-8937(2010)12-0053-0121世纪工业迅猛发展,日渐富裕的人们对生活质量纤维素发酵制乙醇技术进展缓慢,与国外差距较大。当的要求越来越高。汽车的数量逐日增长,对石油过分需今,生物燃料的生产属于高新技术和新兴产业,其技术研求,使得石油价格不断攀升,对石油过分依赖,让国家安发和市场培育需要大量资金投入。全、经济安全及环境安全遭受威胁生物燃料是人们寻求替代能源的重要方向。第一代2第二代生物燃料中的纤维素生产乙醇的前景生物燃料是以玉米、小麦等粮食作物作为生产原料的技纤维素是地球上最丰富的可再生资源,是各国可再术,日趋严峻的世界粮食形势,使之渐失优势,遵循不“与生资源的重点。纤维素乙醇因此被当作最佳液体替代燃粮争地”,不“与人争食”方针路线的第二代生物燃料正成料并具有生态效益而成为T业生物技术的研究热点。中为未来生物能源产业发展的方向。第二代生物燃料是以国发展纤维素乙醇兼具资源和人力两大优势。中国目前麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料,采用生物纤维的粮食产量大约1万亿斤,而地上茎秆和地下部分至少素转化为生物燃料的模式,主要发展纤维素乙醇即乙醇还有1万亿斤。同时,还有地上的草,山上的林,都为发展燃料当世界面临环境与发展的挑战,为避免交通给城市纤维素乙醇提供方便。玉米燃料厶醇只是中国燃料乙醇带来污染,乙醇被视为代替和节约汽油的最佳燃料,具有产业发展的开端,以纤维素为原料的第二代生物燃料乙廉价、清洁、环保、可再生等诸多优点。目前,世界上许多醇才是未来大规模替代石油的关键。国家对纤维素乙醇国家都注重生产乙醇的生物技术的开发。自然界中,废弃的发展也很支持:根据国务院对外公布的《可再生能源中木质原料如农林废弃物、草、锯末和木片等都是潜在的生长期发展规划》,国家在2020年前将投资2万亿元,并且产乙醇的可再生性资源。自然界每年大约形成8666亿政府将采取五大措施力保《规划》任务的实现,国内企业吨植物有机物.这些可再生性资源如果能够合理利用,将近年来纷纷上马了纤维素乙醇项目。其转化为可替代石油的燃料是一种颇有前途的能源技术,缓解全球面临的资源危机、食物短缺、环境污染等问3纤维素乙醇的研究现状与应用现状3.1国外纤维素乙醇的研究与应用现状第二代生物燃料随着现代T业的迅速发展,大规模开发利用作为清洁能源的可再生资源显得日益重要,许多国家都制定了第二代生物燃料是指摆脱利用粮食作物为原料转化相应的开发研究计划,并形成了各具特色的生物质能源为生物燃料的应用模式继而以麦秆、草和木材等农林废研究与开发体系,拥有各自的技术优势。弃物为主要原料,其原料多来自植物秸秆等废料,不会产自1973年世界石油危机后,巴西就实施了“国家乙生与人争粮的情况,利用降解材料作能源,有利于发展循醇生产计划”,主要依靠本国丰富的甘蔗资源,积极发展环经济。由于第二代生物燃料的技术成本太高一直未能燃料乙醇产业,目前已经发展320多家燃料乙醇生产企大规模使用。自2008年以来,传统石化燃料价格飞扬业,1400万吨/年的乙醇生产规模大部分企业实行燃料用大量粮食转化生物燃料导致全球范围的粮荒,第一代乙醇和糖联产;美国在燃料乙醇的生产上仍然是世界乙生物燃料饱受诟病,原料价格不断髙涨,世界对能源的需醇生产的领头羊,在将纤维素转化为燃料酒精的研究、生求呈现不断上升的趋势。所以第二代生物燃料的优点显产和应用方面走在世界的前列。尤其是在纤维素转化成现,其技术成本与传统石化燃料以及第一代生物燃料成乙醇方面:美国加州大学 Berkeley分校采用的流程是纤本持平,大规模的利用即将成为现实。维素水解与发酵同步进行的研究;美国维吉尼亚洲立大目前,中国的燃料乙醇主要是利用糖和淀粉发酵来学利用80%的浓磷酸循环使用进行木质纤维素“溶解性制取技术比较成熟但被誉为“第二代燃料乙醇技术”的分离”"随中国煤化工二些大公司开始计作者简介:董彩霞(1968-),女,河南登封人,副教授,主要从事化划建CNMHG建成了可处理ltd学及化学实验技术教学与研究。纤维废料的中武间,年严纯醇2亿升,乙醇产率为基金项目:郑州市科技局项目高产脂肪酶菌株的诱变选育及利用:27.7%;加拿大的生物技术公司,在渥太华开设了以麦秸相应脂肪酶生产生物柴油的研究(10PTGG345-3)为原料的32万加仑/年纤维素乙醇厂,(下转第58页)企业技术开发2010年6月知识缺乏现代服务型政府任职人员所需要的基本素质。还要提高干部的质量。其次,要处理好汉族干部和少数民4对少数民族地区服务型政府构建的建议族干部之间的关系,将民族性和公平、效率的原则在用人制度中统一起来。除此之外,还可以建立和完善公务员的针对目前我国少数民族地区服务型政府构建的现状选拔、培养流动和激励机制,使民族地区公务员队伍的问题,文章提出了以下几个方面的建议建设纳入到制规范化规范化和法制化的轨道上来。众自治制度我国在14年开始实施了《民族区域自治5结语法》,该法规定少数民族地区的自治机关在政治上、经济构建服务型政府,特别是构建少数民族地区的服务上、文化教育上享有广泛的自治权。但是随着社会的逐步型政府是一项长期的艰巨的任务,我们要解放思想,与发展《民族区域自治法》也不可避免的出现了一些过时时俱进,开拓创新,不断提高行政效率和服务水平,政府现象,有些条文已不再适用于当前的社会了,因此这就迫也必须调整工作思路转变职能,加强公共服务型政府的切要求完善民族区域自治的法律制度和基层群众的自治建设,最后才能实现少数民族地区持续、稳定、健康的发制度。展,让各民族团结、互助、共同繁荣。②根据少数民族地区实际情况推进该地区政府职能的转变,完善政务公开制度。少数民族地区政府在转变政参考文献府职能方面具有一定的特殊性,在少数民族地区,自然环境、人文环境、社会环境等很多方面都很复杂,这些因素马啸原边疆少数民族地区政治发展与政治稳定[M昆明都决定了民族地区政府职能具有特殊性。所以,在转变政云南大学出版社2000府职能方面,一定要根据实际情况进行改革。比如,民族(2]何颖对民族地区建设服务型型政府的思考门攀登,200地区在未来的中长期发展中,要推进政府职能的公共化,(2完善政务公开制度,并大幅度的提高对人力资本的投资。[3]姜大谦政府理论概要M]银川:宁夏人民出版社2005③在少数民族地区要培养建设起一支高素质的公务4]杨国鹏我国公共服务型政府建设问题研究综述]中州员队伍。在构建服务型政府的过程中,公务员队伍的素质学刊20062)状况是直接影响到政府的形象和工作效率的。首先,要加凹]王胜章加强民族自治地方政府公共服务建设需要注意的大少数民族干部的培养力度,不仅要解决干部数量问题几个问题几云南行政学院学报2006(3)(上接第53页)采用稀酸结合蒸汽气爆预处理半纤维意义和社会意义:生物质资源在地理上比化石燃料分布素,随后用纤维素酶水解,分离后的液体进行木糖和葡萄均匀故作为能源更有安全保证;木质纤维素生产液体燃糖联合发酵,经评估,其生产成本比谷物乙醇高出30%~料可减少食物和饲料生产对土地的需求和燃料生产对土%地需求之间的潜在矛盾;生产木质纤维素原料在肥料农3.2国内纤维素乙醇研究与应用现状药和能量方面的投入较低;生产生物质燃料时所造成的在中国,燃料乙醇的主要原料是玉米和小麦。原料问净温室气体排放较少,对环境影响小;生产生物质燃料可题日益突出,成为制约燃料乙醇发展的瓶颈,中国发展纤为农村地区提供就业机会。维素乙醇有更大的优势。中国可利用的农林业废弃物、工中国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国业废弃物和城市废弃物等丰富而廉价的自然资源每年在家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。7亿吨左右,纤维素乙醇是未来发展的必然方向。因此,改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等近年来,我国在纤维素乙醇技术开发上也取得了一再生的洁净能源资源对建立可持续发展的能源系统,促些重要进展浙江大学主持的“利用农业纤维废弃物代替进国民经济发展和环境保护具有重大意义。粮食生产酒精”的项目已在河北完成中试生产;华东理工大学于2005年已建成了纤维乙醇600v年的示范性工参考文献:厂;山东大学微生物技术国家重点实验室主要开展“纤维素原料转化乙醇关键技术”研究,对纤维素酶高产菌的筛[]孙健陈砺,王红林纤维素原料生产燃料酒精的技术现状选和诱变育种、用基因手段提高产酶量或改进酶系组成、可再生能源2003,6)纤维素酶生产技术等研究。目前,河南天冠集团将建成[2]萧欣李佐虎纤维素制酒精的分散偶合、并行系统门生300t年的乙醇中试生产线,原料转化率超过了16%。中物技术通信199907)粮集团于2006年在黑龙江肇东启动建设500年纤维素(3]杜风光史古平张龙等纤维质生产燃料乙醇产业化研究乙醇实验装置。吉林九新实业集团建立了3000年的玉进中国煤化工14米秸秆生产纤维乙醇示范性工厂4]曲N1AA凵纤维素酶酒精和酵4发展纤维素原料生产乙醇的重要意义酵工业,1993(1962-65发展纤维素原料生产燃料乙醇的工艺有显著的经济