生物质能源与能源林业若干问题研究

生物质能源与能源林业若干问题研究尹伟伦,翟明普北京林业大学,北京100083)摘要:概述了生物质能对未来能源发展的重要作用对我国能源林业和灌木能源林的情况作了简要介绍并重点提出了小球藻油的利用对生物质能开发的影响。关键词:生物质能源灌木林小球藻中图分类号TQ91文献标识码:A文章编号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生物质能源是可再生能源的重要组成部分生物质是指可再生和可循环的有机物质。生物质能源是太阳能以化学能形式贮存在生物质体内的种能量形式,它以生物质为载体直接或间接地来源于植物的光合作用。它可再生性能稳定与风能、太阳能相比很少受自然因素的制约又能加工转换成常规旳固态、液态和气态燃料能储存运输。生物质能是唯一可再生的碳源。生物质生长过程中吸收大量的CO2气体燃烧过程排放的CO2气体与吸收的相当几乎没有CO2气体排放。利用生物质能可改善和保护生态环境所以生物质能是人类可持续发展道路上的理想能源积极开发现代生物质能是解决能源问题的捷径。我国非常重视生物质能源的科学研究与生产建设。最近中国工程院启动了由副院长杜祥琬院士为组长的可再生能源战略研究项目把生物质能源的研究作为3个专题之-2能源林业森林能源在可再生能源中的地位不可取代。能源林业原料包括3个方面专用森林、采伐剩余物与加工剩余物、木本粮油。发展能源林业可以与生态环境建设相结合我国南北方存在大面积多树种的各类森林其中能源树种极其丰富。北方地区适合栽培能源树种的土地面积大。由于树种极其丰富計对能源林的培育非常滞后有些领域还处于空白状态。积极研究和开发能源树种开展能源树种清査和筛选建立能源树种良种选育体系。运用现代森林培育学原理吸收、运用现代生物技术和信息技术等多学科的新手段和新方法建立高效良种繁育体系和结构合理、功能完善、效益突岀的可持续经营森林系统。3灌木能源林我国灌木能源林资源丰富有些灌木树种的热值可灌木树种是我国生物质能源的重要材料。我国西部H中国煤化工种相媲美。CNMH和半干旱地区具有日照充足和温差大等有利条件利用我国丰富的耐旱灌木等生物质资源建立生物质能源林一方面提高太阳能的转化效率解决能源短缺问题冋时改善生态环境攻克西部开发生态先行战略中植被难以恢复的难题也是有利于加快农村产业结构调整促进新时期农业和农村经济发展增加农民收入形成能7源植物选育、能源林采伐更新、玍物质能源转化旳农林新产业链使农业、林业、能源工业和环境保护相互促进同步实现经济效益、社会效益和生态效益需要解决的关键问题是:Ⅰ)地合理利用、灌木树种生态习性和灌木枺营造的适地适树研究;2)灌木林良种选育和繁殖技术;3)抚育管理技术和收获与加工技术;4)水资源与灌木林发展的关系等。4小球藻油小球藻是漂浮于淡水中、缺乏运动性旳单细胞植物属于小球藻纲绿球藻目原球藻科小球藻属〔又称小球藻)在众多的藻类植物中要数螺旋藻和小球藻的营养价值最高。据测定小球藻的蛋白质含量约为50%~55%脂肪含量为10%~30%。早在第一次世界大战期间德国为了解决粮食的短缺就曾将小球藻作为新的食物来源加以研究和开发北京林业大学和清华大学联合进行的科学研究结果表明通过生物技术可以提高小球藻的脂肪含量脂肪含量已经达到50%以上见表1表1小球藻自养细胞和异养细胞内主要化学组分的含量株系脂(%)碳水化合物(%)灰分自养细胞K)水分)作(听异养细胞15.197.247.19目前成功地进行了实验室试验正在扩大试验规模逐步实现产业化。在实现产业化过程中对于温度、压力、添加材料等一系列科学问题需要在科技攻关中解决。参考文南(略)植物纤维制备燃料乙醇的关键技术余世袁南京林业大学,南京210037)摘要:由于中国人口众多、土地资源紧缺农林植物纤维是发展燃料乙醇的可靠原料。南京林业大学在日处理原料5吨、日产乙醇0.8吨的农林植物纤维生产燃料乙醇中试生产线上的研究结果表明植物纤维经蒸汽爆破预处理后用里氏木霉制备的纤维素酶进行酶水解纤维素和半纤维素水解得率达π.3%。含戊糖己糖的水解糖液经树干毕赤酵母发酵转化糖利用率为87.2%乙醇得率为0.43g乙醇/g消耗的糖生产成本为毎吨乙醇4000元左右。为使该技术形成生产力有待解决的关键技术有:1)能耗低、损耗少的原料预处理技术特别是蒸汽爆破预处理技术的研究;)纤维素酶活力高、酶系结构合理的纤维素酶制备和酶水解技术包括纤维素酶制备基因工程菌的构建纤维素酶制备的定向调控高β-葡萄糖苷酶活力纤维素酶的合成以及高糖化率纤维素酶水解模式和技术方法;3)戊糖代谢的研究包括戊糖代谢调控发酵的研究和戊糖己糖同步发酵微生物基因工程菌株的构建;)植物纤维资源制取乙醇的关键技术的整合和集成;5)能源木本植物的研究。关键词:乙醇植物纤维奷维素酶戊糖基因工程中图分类号TQ517TrQ1文献标识码A文章编号1673-5854(2006)0-0008-05Key Technologies for Producing Fuelcellulo中国煤化工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