龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8f4502427.html,
微藻生产生物能源具有潜在的应用前景等
作者：
来源：《农业工程技术·新能源产业》2010年第02期
微藻生产生物能源具有潜在的应用前景
中国利用微藻生产生物能源具有潜在的应用前景。目前，在山东省的实验室获得了初步成果，培育出的富油微藻，最高含油比已经达到68％，可在此基础上制取生物柴油。有专家认为，海洋微藻的能源化利用，有望成为“后石油时代”破解能源危机的一把钥匙。
据了解，山东有十几个课题组在从事微藻研究，已发现、筛选、培育几十个富油藻种。并开始运用基因工程技术来改造藻种。还有一些技术力量正在进行微藻生物柴油制备技术的研究。
据了解，中国的有机碳组成中。海洋藻类占了1／3，藻类是一种数量巨大的可再生资
源。也是生产生物质能源的潜在资源，其中微型藻类的含油量非常高，可以用于制取生物柴油。微藻能够有效地利用太阳能，通过光合作用固定二氧化碳，将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质；而且微藻生物能源可以再生，燃烧后不排放有毒有害物质，对大气二氧化碳没有净增加。此外，微藻的产油效率相当高.在一年的生长期内，每公顷玉米能产172
升生物质燃油。大豆能产446升，油菜籽能产1190升，棕榈树能产5950升，而每公顷的微藻能产生物质燃油95000升。
(文章来源：中国节能减排网)
酿酒厂利用废水生产氢气
近日，美国加州Oakville的一间酿酒厂以细菌及少量电力。加入其酒厂排出的废水中制造出氢气。
宾夕法尼亚州大学环境工程学教授BruceE.Logan指出，这是首个以细菌电解系统从废水
生产氢气的可再生技术示范。该系统由Logan教授及其研究伙伴共同研发。
那柏酿酒公司(NappawineCompany)提供设施及废水供研究。该公司为家族生产，葡萄园占地635英亩，以有机管理技术种植葡萄，并无使用化学品。
我对生物能源前景的看法 摘要 自人类迈进二十一世纪以来，开发新能源成为全世界解决能源问题的共同出路。与化石燃料相比，新能源具有可再生、对环境友好等特点，更符合人类可持续发展的目标。其中，太阳能、风能、地热能、水能和潮汐能，是开发较早的新能源，已在实际生产生活中发挥了重要作用。曾一度被人们看好的核能，有着极高的能量值，可是其高额的研究经费和潜在的巨大毁灭性，令世界大多数国家望而却步。而作为新能源中“排行”靠后的生物能源，却在最近几年内忽然人气锐增，势如破竹，被看作是“新能源家族中可实现度最高的未来能源”。近年来，随着生命科学、生物技术、营养学、现代化工、食品科学等学科的不断发展，对生物资源中的活性成分有了新的认识，为生物资源的开发利用拓宽了思路，注入了新的活力，展示了广阔的前景。 关键词:清洁能源；安全能源；可再生；低碳经济 一、“低碳经济”势在必行 随着汽车的逐渐家庭化，能源的消耗急剧增加，油价的不断攀升，使人类猛然惊醒,不得不开始反思和纠正自身不科学地利用能源的行为。在深刻反思贪婪性消耗能源行为而觉醒的基础上,及时把发展新能源、节约能源、保障能源安全和可持续发展置于经济社会发展的战略地位,建立健全起符合本国实际需要的能源安全保障体系。就我国而言,确保为13亿人口提供安全的、低成
本的“环境友好型”新能源。能源生产和消费量巨大的我国,开拓清洁能源,合理利用能源,千方百计减少“碳排放”、乃至“零排放”,振兴“低碳经济”,已成为势在必行、刻不容缓的重大战略举措。 我国的终极目标是,要逐步实现碳排放低增长、零增长、乃至于负增长,完成由“高碳”向“低碳”的过渡。然而,由各种客观条件决定,我国只能逐步地探求“碳解锁”之道,不断降低单位能源消费量的碳排放量,即降低碳强度。与此相适应,选择适用本国的、包括碳捕捉、碳封存、碳蓄积等多种技术方式;特别是采取化石能源替代、利用“低碳能源”和“无碳能源”等技术途径,以达到控制和降低二氧化碳的排放量和排放速度,最终实现在经济持续增长的同时,碳排放显著下降的目标。与根本转变经济发展方式并行,人们的消费方式也必须革新和改变。经济学意义的消费,包括生产消费和生活消费。要双管齐下,扭转人们的高碳消费倾向和碳偏好,摒弃挥霍无度的高消费行为,提倡科学理智、健康文明的消费风尚,以有效减少化石能源消费量,告别奢华的“高碳生活”,迎接质朴的“低碳生存”。广义而言,低碳生存是一种理智、健康、持续的生存方式。它体现出先进文明的能源消费价值观,并依据“低碳程度”采取低碳消费方式,主要包括:“恒温消费”,即消费过程中温室气体排放量最低;“节约消费”,即消费主体对资源和能源的消耗量最经济;“安全消费”,即消费结果对消费主体和生存环境的损害最小;“可持续消费”,即有利于社
第33卷第5期 唐山师范学院学报 2011年9月 Vol. 33 No. 5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2011 ────────── 收稿日期：2011-04-24 作者简介：郝国礼（1988-），男，河北张家口人，唐山师范学院生命科学系学生，研究方向为植物细胞工程。 利用微藻制备生物能源的研究进展 郝国礼，刘 佳，陈 超，李兴杰 （唐山师范学院 生命科学系，河北 唐山 063000） 摘 要：结合目前能源微藻在藻种选育、影响微藻产油因素以及生产工艺方面的研究现状和微藻综合利用发展中存在的问题，综述了近年来各国在微藻能源开发方面的重要科研工作，以及微藻能源与低碳的关系，并对微藻能源开发的相关研究方向和进展进行了评述。 关键词：能源微藻；低碳；工艺流程；综合利用 中图分类号： Q 77; TK6 文献标识码：A 文章编号：1009-9115(2011)05-0040-04 Review on the Progress of Producing Bio-Energy from Microalgae HAO Guo-li, LIU Jia, CHEN Chao, LI Xing-jie (Department of Life Science, Tangshan Teachers College, Tangshan 063000, China) Abstract: This review provides a brief overview on the screening and cultivation of the Microalgae, the factors influencing oil-producing of Microalgae, the research on the current production condition, and the problems existing in the comprehensive utilization of microalgae. Here, we review the global research progress of microalgae energy in recent years, and the relationship between microalgae energy and low carbon. Key words: energy microalgae; low-carbon; process technique; comprehensive utilization 世界经济的现代化，得益于化石燃料的开发与应用。然而，由于人们的过度开采，化石燃料终将会枯竭。化石燃料的利用，也造成环境的严重污染，因此，清洁、可再生能源的开发成为了各国研究的重点。目前专家学者研究的主要范围包括风能、水能、太阳能、生物能源等。生物能源是可再生能源的一种，它具有潜在大规模替代汽油和柴油的可能性，因此一直是国内外研究的热点。到目前为止，生物能源的发展已经经历了三代[1]。第一代生物能源是以玉米为主要原料生产乙醇。第二代生物能源以秸秆、枯草等非粮作物中的纤维素为主要原料，生产乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等。第三代以产油微生物为主，其中又以海水微藻的研究最多。某些微藻因含油量高、易于培养、单位面积产量大等优点，而被视为新一代甚至是唯一能实现完全替代石化柴油的生物柴油原料[2]。René Wijffels 和 Maria Barbosa 预测，藻类可能在未来的10~15年中成为燃料给料的一个重要来源[3]。 微藻生物质与能源植物相比，具有光合作用效率高、生长周期短、生物质产量高的优势。在同样条件下，微藻细胞 生长加倍时间通常在24h 内， 对数生长期内细胞物质加倍时间可短至3.5h ，生物质生产能力远远高于陆地能源植物。就单位面积的产油量计算，微藻产油可达陆地油料作物产油量的30倍。微藻还可以利用盐碱地、沙漠、海域来养殖，存在不与粮争地及不与人争粮的巨大优势。获得大量的微藻生物质是微藻生物能源发展的首要前提，而优良的微藻种质是提高微藻生物质产量、降低原料成本的关键。产油量较高的部分藻类含油量占干重的比例分别是小球藻（Chlorella sp.， 28%-32%）、葡萄藻（Botryococcus ，25%-75%）、三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum ，20%-30%）、杜氏盐藻（Dunaliella primolecta ，23%）等[4]。 1 微藻与低碳 从可持续发展的角度来看，利用微藻实现CO 2的减排符合自然界环保、经济、彻底的循环模式。因此藻类制备生物燃料成为了一种CO 2减排及利用的新方式。 陈明明等人利用诱变育种技术对用来固定CO 2的微藻进行育种，获得耐受高CO 2浓度、可高效固定CO 2的斜生
2018 年秋季学期研究生课程考核 考核科目:绿色黄金-微藻生物质液态能 源 学生所在院（系）: 学生所在学科: 学生姓名: 学号: 学生类别: 考核结果阅卷人
微藻生物质能源 一．立项报告 （一）立项背景 能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社会发展的历史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极大地推进了世界经济和人类社会的发展。与世界相比，中国资源总量虽大，却不易开发。中国煤炭资源地质开采条件较差，大部分储量需要井工开采，极少量可供露天开采。石油天然气资源地质条件复杂，埋藏深，勘探开发技术要求较高。未开发的水力资源多集中在西南部的高山深谷，远离负荷中心，开发难度和成本较大。非常规能源资源勘探程度低，经济性较差，缺乏竞争力。而且中国人口众多，人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%，石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。因而如今处于二十一世纪的中国正面临着严峻的能源短缺问题，也正是上述原因，开发新能源，发掘新型能源的潜力我们势在必行。 2009年11月在珠海举行的中国藻类学会议上，利用微藻生产生物能源的研究十分抢眼。从会议报告来看，许多学者的研究甚至达到了一定的深度。而其中微藻大规模快速培养技术的研究发展得更是十分迅速。从研究规模和投入看，目前已有中国科学院水生生物所、中国科学院武汉植物园、过程工程研究所、中国科学院南海海洋所、中国科学院青岛海洋所等单位开展了选种、育种、大量培养、收集和提油等研究，并积极开展与我国大型石油化工企业的合作。 不仅中国如此，世界各国都在摩拳擦掌。1978年，美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）最早启动了这项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划。从1990年到2000年，日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目，该项目利用微藻来生物固定二氧化碳, 并着力开发密闭光合生物反应器技术，通过微藻吸收火力发电厂烟气中的二氧化碳来生产生物质能源。2009年日本再次启动利用微藻生产生物能源的计划。进入21世纪，石油价格一度大幅上扬，刺激了微藻生物柴油技术的研究。目前各国的总投入达到数百亿美元。 从目前的研究进展和热衷程度看，一个能够替代石油的新能源似乎已经被找到，利用微藻生产生物燃料的产业化道路也似乎已经被开辟，让我们相信一个高效、清洁、环保的新能源时代已经到来。 微藻就是浮游植物，遍布全球各种水体。其类群繁多，种类丰富。作为生态系统中初级生产者，在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用。微藻能够把光合作用产物转化成油贮藏起来，在细胞内形成油滴，如葡萄藻、小球藻。有些藻类在缺氮等条件下，可大量积累油脂，含油量可高达70％。首先通过萃取、热裂解等方法从这些微藻中将油提取出来，再通过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯，即生物柴油。因此，微藻确实能够生产生物能源。 由于微藻的生物量大，可利用滩涂、盐碱地、荒漠进行大规模培养，可利用海水、盐碱水和荒漠地区地下水进行培养，不与农作物争地、争水。微藻培养还可利用工业废气中的二氧化碳和氮氧化合物，缓解温室气体的排放，减少环境污染。
微藻阅读答案 导读：微藻 在辽阔的蔚蓝海洋中生长着一类人们肉眼看不见的微小生物，与陆地上的树木、作物、杂草类似，此类生物具有叶绿素，能够进行光合作用，将二氧化碳和海水中的氮、磷等营养成分合成为自身所需的有机物，同时释放氧气。它们大多是单细胞生物，故人们称其为单细胞藻类；因藻体微小，一般只有千分之几毫米，所以人们又称其为微藻。 微藻是海洋中的主要初级生产者，是海洋食物链的基础，驱动着整个海洋生态系统的能量流和物质流，直接和间接地养育着几亿吨的海洋动物，因此在海洋生态系统的物质循环中起着十分重要的作用。海洋微藻一旦受到破坏，将危及其他海洋生物及整个海洋生态系统。 微藻对人类社会的生产、生活也有着十分重要的作用。它们可以作为人类的营养食品和健康食品、可再生生物能源，又可以提取色素、药物及甘油等化学产品，还可以做水产动物的饵料和禽畜饲料的添加剂等。然而，微藻的用途远不止这些。消除入海污染物、清洁海洋环境便是它们近年来颇受关注的一种新用途。 在当今集约化海水养殖业中，废水的排放是海水受到污染的一个重要原因，因此，养殖业废水在排放前必须进行有效处理。小小的微藻就能对养殖业废水进行有效净化。 微藻生长期间，各种形式的无机氮和有机氮均可被其所利用，而
磷则主要以磷酸一氢根和磷酸二氢根的形式被它们吸收。当微藻被引入养殖业废水中时，藻细胞通过光合作用向水中供氧，增加水中的溶解氧，使好氧菌能够不断分解有机质，进而产生二氧化碳，作为藻细胞光合作用的碳源。因此，在净化水质的过程中，人们常将微藻与细菌联合使用，也即我们通常所说的“藻菌共生”。同时，微藻吸收利用氮、磷等营养盐合成复杂的有机质。这就是微藻净化养殖业废水的机理。 中国科学院大连化学物理研究所发明的专利——“海绵一微藻”集成系统则首先在工厂化养殖废水中接种微藻，让其吸收转化海水中无机氮和无机磷为微藻生物量；接种一定时间后，将海绵放到微藻生物量增加的废水池中，滤食微藻。通过微藻和海绵生物的联合作用，废水得到净化，而过量无机氮、无机磷营养盐排入海水后引发的富营养化问题也大大缓解。 有机锡化合物特别是三丁基锡(TBT)涂料是一类典型的内分泌干扰物，也是对人体健康危害最大的化合物之一。三丁基锡的大量使用，使得沿海各国遇到严重的海洋生物污染问题。这是因为三丁基锡难以被光降解、化学降解和热分解，在自然环境中的残留期长，而且容易在贝类、鱼类等海产品中蓄积。国内外的研究证实，绿藻门的镰形纤维藻、硅藻门的中肋骨条藻都能将三丁基锡降解为二丁基锡，绿藻门的小球藻则能使三丁基锡分步脱丁基化为二丁基锡和一丁基锡。香港科技大学和香港城市大学的研究发现，将小球藻接种于含100微克／
燃料乙醇的发展前景 当前，正值国际油价上涨、能源紧张时期，各国政府都在大力发展和推广生物能源。日前，全球著名咨询机构科尔尼公司发布的《中国燃料乙醇产业现状与展望--产业研究白皮书》显示，目前我国燃料乙醇产业存在一定问题，主要表现为成本过高、生产效率偏低。对此，业内专家和企业家表示，目前我国燃料乙醇产业面临资源短缺和相关政策不明朗的问题。 十一五期间，我国将生产600万吨生物液态燃料，其中燃料乙醇500万吨。日前，国家发改委的一位官员介绍，8年前我国上马燃料乙醇项目，意在解决过剩陈化粮问题。经过1999-2005年的不懈努力，国家首批4家燃料乙醇定点生产企业已完成规划建设的102万吨产能，基本实现了十五提出的拉动农业、保护环境、替代能源三大战略目标。 粮食安全成瓶颈 目前我国是继巴西、美国之后全球第3大生物燃料乙醇生产和消费国。据悉，随着燃料乙醇的逐步推广，我国以陈化粮为原料的燃料乙醇产量从2003年的7万吨一路飙升至2006年的132万吨，如果按每3.3吨玉米产1吨燃料乙醇折算，仅2006年就消耗玉米436万吨。然而，近期作为燃料乙醇主要原料的玉米正处于供不应求状态，玉米库存的骤减使国内玉米价格猛涨，燃料乙醇出现与民争食的隐患，保障国家粮食安全成为摆在政府面前的严峻课题。业内专家分析，我国人口众多，人均耕地少，用大量粮食生产燃料乙醇必然要和人争食、争土地，造成人类生存空间越来越小，不符合我国国情。 针对部分地区发展生物乙醇燃料的过热倾向和盲目势头，2006年12月，国务院下发了《国家发展改革委关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》及《国家发展改革委、财政部关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，要求各地不得盲目发展玉米加工乙醇燃料，同时对玉米加工项目进行清理。从这两个通知可以看出，坚持非粮为主是根本，是今后中十一'国生物燃料乙醇的发展方向。国家出台的《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油． 五'发展专项规划》以及相关的产业政策也明确提出因地制宜，非粮为主的原则。实践证明，以粮食为原料生产燃料乙醇不符合国情，探索非粮能源资源是大势所趋。目前燃料乙醇发展规模处于前列的巴西是用甘蔗生产燃料乙醇，美国是用玉米生产燃料乙醇。但我国不具备大规模使用甘蔗或玉米的条件，随着政策限制玉米加工项目的上马，业界必须寻找玉米以外的生物质资源来生产燃料乙醇。 其实，不仅玉米可以生产乙醇，某些纤维质类原料也同样可以生产乙醇。有关专家指出。据介绍，纤维质原料主要包括草、红薯等作物及秸秆、农作物壳皮、树枝、落叶、林业边脚余料等。用非粮原料生产燃料乙醇具有重要性和可行性，既不与粮食和其他有关国计民生的作物争地、争水，且单位面积产出率高。但是，目前在我国用这些原料生产乙醇燃料还存在原材料大规模收集和运输的问题，且纤维素生产燃料乙醇的技术还有待完善。 政策尚不明朗
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2013年第32卷第10期·2366· 化工进展 海洋能源微藻的筛选及初步评价 王能飞1，2，孙云飞2，3，王树春2，衣丹2，许宾2，王风芹3，臧家业2（1中国海洋大学海洋生命学院，山东青岛 266100；2国家海洋局第一海洋研究所，山东青岛 266061； 3河南农业大学生命科学学院，河南郑州 450002） 摘要：从黄海、南海部分海域采集水样，分离纯化了240株微藻，对其进行了分类与鉴定，从其中挑选8株生长较快的藻种进行扩大培养。经离心，冷冻干燥后得到藻粉，进而对藻种的淀粉、纤维素、总脂及可溶性糖含量进行了测量，以期筛选到目标能源微藻藻种。藻株Navicula sp.TW-2的油脂含量达到41.3%，生长速度快，生物量也较大，可以作为制备生物柴油的出发藻种。藻株Nannochloropsis sp.NB-3的纤维素含量达到9.26%，可溶性糖含量达到22.3%，生物量大，经过预处理发酵后生物乙醇产率可达7.75%，是制备生物燃料乙醇的优良藻株。 关键词：能源微藻；纤维素；可溶性多糖；生物乙醇 中图分类号：TK 6 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2013）10–2366–06 DOI：10.3969/j.issn.1000-6613.2013.10.017 Screening and preliminary evaluation of oceanic microalgae for bioenergy production WANG Nengfei 1，2，SUN Yunfei 2，3，WANG Shuchun2，YI Dan2，XU Bin2，WANG Fengqin3，ZANG Jiaye2（1College of Life Sciences，Ocean University of China，Qingdao 266100，Shandong，China；2First Institute of Oceanography，SOA，Qingdao 266061，Shandong，China；3College of Life Sciences，Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002，Henan，China） Abstract：The water samples were collected from south part of the Yellow Sea. Two hundred and forty microalgae were isolated and purified from the above samples using a capillary method. Among them，eight fast-growing algae strains were cultured in large scale. The lyophilized powder of the above algae cultures were prepared for the analysis of starch，cellulose，soluble sugar and total fat. One algae strain named Navicula sp. NB-2 yielded high dry biomass and total fat (413.3 mg/g dry biomass)，and therefore was selected as the initial strain for biodiesel production in future. Another stain named Navicula sp.NB-3 had fast-growing rate，high cellulose content (92.6 mg/g dry biomass) and high soluble sugar amount (223 mg/g dry biomass). Moreover，Navicula sp.NB-3 yielded high bioethanol amount (77.5 mg/g dry biomass) and had potential for bioethanol production. Key words：energy microalgae；cellulose；soluble polysaccharides；bioethanol 随着现代工业的迅速发展和世界人口的急剧增长，世界能源消耗日益加剧，化石燃料消耗导致温室气体在环境中的积累也日益严重，能源对生态环境的影响和对社会经济发展的制约显得越来越明显。生物质能源因具有可持续性、可再生性、低成本、可替代化石燃料等特点，成为新能源领域研究的热点[1]。 海洋微藻是海洋生态系统中有机物和能量的初 收稿日期：2013-03-26；修改稿日期：2013-04-23 。 基金项目：国家“十二五”科技计划（2011BAD14B04）、中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金（2012G17/14）及海洋公益性行业科研专项（201005031）项目。 第一作者：王能飞（1978—），男，副研究员，主要从事生物质能研究。E-mail wangnengfei@https://www.doczj.com/doc/8f4502427.html,。联系人：臧家业，研究员，研究方向为海洋化学及海洋生物质能源。E-mail zjy@https://www.doczj.com/doc/8f4502427.html,。
生物能源的现状及开发前景分析 胡春艳（学号） （重庆文理学院，重庆市永川卫星湖文化旅游区，402160） 摘要：针对生物能源的开发利用对于中国发展的重大意义，从生物能源的概念入手，综述和探讨了国内外生物质能源的发展状况，展望了中国生物能源开发的广阔前景，并进一步提出了生物能源今后发展的方向与措施。 关键词：生物能源；开发；利用 Abstract：Aiming at the grave significance of biomass energy to economic development，this paper, starting from the concept of biomass energy，synthesized and discussed the national and international development，reviewed the expansive foreground，and brought forward the orientation and measures for the future development in the end. Key words：biomass energy；exploitation；utilization 1.引言 20世纪70年代以来，面对常规矿物能源的日益枯竭和环境的逐渐恶化，世界许多国家将目光逐渐转移到了具备可再生、环保、可转化等优点的生物能源上。改革开放以后，中国也逐步迈上了发展生物能源的轨道。进入21世纪，谁能把握住生物能源开发利用的先机，谁将在未来的国际竞争中立于不败之地。因此，应该提高对发展生物能源重要性的认识，为顺利开展生物能源的开发利用创造有利环境。 2.生物能源的概念 生物能源是以生物为载体的能量，即通过植物光合作用把太阳能以化学能形式在生物中存储的一种能量形式。碳水化合物是光能储藏库，生物是光能循环转化的载体，生物能源是惟一可再生的碳源，它可以被转化成许多固态、液态和气态燃料或其它形式的能源，称为生物能源。煤炭、石油和天然气等传统能源也均是生物在地质作用影响下转化而成的。所以说，生物是能源之源。 3.生物能源开发利用的必要性 3.1 缓解能源、环境危机的必然选择 煤、石油、天然气等矿物燃料是工业社会的核心能源，但它们是不可再生资源，储藏量有限。据国际能源机构统计，煤、石油、天然气可供开采的年限分别只有240年、40年和50年。随着人类经济社会的飞速发展，能源消耗的速度越来越快，尤其是矿物燃料消费的不断增加，导致了对它们的过度开采，使得价格日益上涨并渐趋枯竭；同时，高强度的利用使多余的能量和碳素大量释放，打破了自然界的能量和碳平衡，造成臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨等灾难性后果，引起了国际社会的极大忧虑。如果没有新的能源来取代常规能源在能源结构中的主导地位，21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机。 为缓解双重危机，人们把视线聚焦到可再生能源身上。太阳能、风能、水电等虽然是可再生能源，但不能进行物质生产，而生物既能贡献能量，又能像煤炭和石油那样生产出千百种化工产品。如燃料乙醇与车用普通汽油相比，一氧化碳的排放可降低7%，碳氢化合物可减少48%；生物柴油富含氧，与普通柴油混合使用，可使燃烧更加充分。据检测，生物柴油无毒，能进行生物降解，添加20%的生物柴油，可减少排放二氧化硫70%，降低空气毒性90%；
藻类与新能源的关系 摘要： 随着经济的迅速发展，全球性化石资源日益枯竭，液体燃油的供应形势日趋严峻，能源短缺问题已经成为制约世界各国经济发展的重要因素之一［1］资源有限性带来的能源危机以及造成的环境污染问题都在促使人们努力寻找石油的替代燃料，这也大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐。在世界能源危机的影响下,生物质能源由于可再生、低污染等优势,被认为是在未来一个较短时期内最有潜力缓解能源危机的石油替代品。近年来，生物柴油受到了人们的广泛关注，尤其是进入20 世纪90 年代，开发生物柴油替代石化柴油已成为新能源开发的重要途径之一，成为重要的柴油替代品［2］生物柴油的研究得到了广泛的重视，同期生物柴油的研究论文增长了10 倍，SCI 检索论文从2003 年的120 多篇增加到2009 年的1200多篇。已有很多文章对生物柴油的市场、政策、生产及技术做过详细的介绍和综述，Ma 等近几年，生物柴油的研究得到了广泛的重视，同期生物柴油的研究论文增长了10 倍，SCI 检索论文从2003 年的120 多篇增加到2009 年的1200多篇。已有很多文章对生物柴油的市场、政策、生产及技术做过详细的介绍和综述[3]而微藻由于具有生物量大、光合效率高、生长周期短、油脂含量高和环境友好等优点,有望破解后石油时代的能源危机。重点阐述了产油微藻的种类,提高微藻油脂含量的策略,微藻细胞的采收技术,微藻油脂的提取和 转酯化反应等内容;分析了微藻生物柴油产业发展中亟待解决的一些问题。目前，藻类生物柴油是一个研究热点，具有广阔的开发利用前景。 关键词：微藻 ,生物柴油，新能源。 1利用微开发生物质能源的优势藻 就全球来说,藻类是一种数量巨大的可再生资源。地球上的生物每年通过光合作用可固定8 ×1010 t碳,生产14. 6 ×1010 t生物质,其中一半以上可归功于藻类的光合作用。利用微藻发生物质能源的优势可总结如下[4] 1 环境适应能力强,生长要求简单,营养需求低,可直接转化利用CO2、无机盐和有机废水等 2 微藻光合效率高,倍增时间短,单位面积的产率高出高等植物数十倍。 3 培养微藻不占用耕地,可利用海滩、盐碱地和荒漠等土地进行大规模培养,可利用海水盐碱水、荒漠地区地下水和有机废水进行培养。 4 微藻含有很高的油脂,特别是一些微藻在异养或营养限制条件下脂肪含量可 高达20% ～70%,按藻细胞含30%油脂(干重)计算, 1 hm2 土地的年油脂产量是玉米的341倍,大豆的132倍,油菜籽的49倍。影响藻类油脂合成的因素很多，通过改变藻类的培养条件和采用分子生物学技术均可进一步增加藻类的油脂含量。在适当的培养条件下，减少藻类培养基质中的氮元素，可以增加某些藻类的油脂含量，如眼点拟微球藻(Nannochloropsis oculata)和小球藻(Chlorella vulgaris) [5]微藻 没有根、茎、叶的分化,不产生无用生物量,加工工艺相对简单,易于粉碎和干燥,预处理成本相对较低。 6 微藻热解比农林废弃物简单,而且所得生物质燃油热值高,是木材或农作物秸秆的1. 6倍。 7 微藻燃料清洁,环境友好,燃烧时不排放有毒有害气体。 8 微藻能高效固定CO2 ,有助于减缓温室气体排放。
生物能源概述及发展意义 一、什么是生物能源 生物能源——又称生物质能，就是太阳能以化学能形式贮存在生物中的能量形式，即以生物为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。 二、生物能源的种类 1、森林能源 森林能源是森林生长和林业生产过程提供的生物质能源，主要是薪材，也包括森林工业的一些残留物等。森林能源在我国农村能源中占有重要地位，我国农村消费森林能源约合1亿吨标煤，占农村能源总消费量的30％以上，而在丘陵、山区、林区，农村生活用能的50％以上靠森林能源。薪材来源于树木生长过程中修剪的枝杈，木材加工的边角余料，以及专门提供薪材的薪炭林。 2、农作物秸秆 农作物秸秆是农业生产的副产品，也是我国农村的传统燃料。秸秆资源与农业主要是种植业生产关系十分密切。根据1995年的统计数据计算，我国农作物秸秆年产出量为6．04亿吨，其中造肥还田及其收集损失约占15％，剩余5．134亿吨。可获得的农作物秸秆5．134亿吨除了作为饲料、工业原料之外，其余大部分还可作为农户炊事、取暖燃料，目前全国农村作为能源的秸秆消费量约2.862亿吨，但大多处于低效利用方式即直接在柴灶上燃烧，其转换效率仅为10％一20％左右。在较为接近商品能源产区的农村地区或富裕的农村地区，商品能源(如煤、液化石油气等)已成为其主要的炊事用能。以传统方式利用的秸秆首先成为被替代的对象，致使被弃于地头田间直接燃烧的秸秆量逐年增大，许多地区废弃秸秆量已占总秸秆量的60％以上，既危害环境，又浪费资源。 3、禽畜粪便 禽畜粪便也是一种重要的生物能源。除在牧区有少量的直接燃烧外，禽畜粪便主要是坐沼气的发酵原料。中国主要的禽畜是鸡、猪和牛，根据这些禽畜品种、体重、粪便排泄量等因素，可以估算出粪便资源量。根据计算，目前我国禽畜粪便资源总量约8.5亿吨，折合7840多万吨标煤，其中牛粪5.78亿吨，4890万吨标煤，猪粪2.59亿吨，2230万吨标煤，鸡粪0.14亿吨，717万吨标煤。 4、生活垃圾 城镇生活垃圾主要是由居民生活垃圾，商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物，成分比较复杂，其构成主要受居民生活水平、能源结构、城市建设、绿化面积以及季节变化的影响。中国大城市的垃圾构成已呈现向现代化城市过渡的趋势，有以下特点：一是垃圾中有机物含量接近1/3甚至更高；二是食品类废弃物是有机物的主要组成部分；三是易降解有机物含量高。
微藻产油技术可行性分析报告 第一小组: 一．技术背景 1.技术背景 2.技术历史 3.技术发展现状和趋势，发展战略 4.技术意义 二．技术详细介绍 1.技术机理 2.研发团队（国内外的对比等） 3.具体实施方案（国内的产业,实施地点,等） 4.技术风险（项目中有的问题等） 三．技术市场分析（第二小组） 1.技术竞争力（该能源技术相比较其他技术的优点，缺点等） 2.技术成本（人力，财力等） 3.技术市场（市场营销等） 4.技术效益(产业结构等) 信息主要来源:组里讨论记录各类文档网站链接 周六晚上12点前发给我哦,798256265@https://www.doczj.com/doc/8f4502427.html, 大家加油啦 一、技术竞争力 1、优点：据了解，我国的有机碳组成中，海洋藻类占了１／３，藻类是一种数量巨大的可再生资源，也是生产生物质能源的潜在资源，其中微型藻类的含油量非常高，可以用于制取生物柴油。 中科院海洋研究所专家韩笑天说，利用微藻生产生物能源具有潜在的应用前景。微藻能够有效地利用太阳能，通过光合作用固定二氧化碳，将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质；而且微藻生物能源可以再生，燃烧后不排放有毒有害物质，对大气二氧化碳没有净增加。 “微藻是未来重要的可再生能源之一。”中国海洋大学教授潘克厚说，微藻的种质资源丰富，不会因收获而破坏生态系统，可大量培养而不占用耕地；另外，它的光合作用效率高，生长周期短，倍增时间约3-5天，有的藻种甚至一天可以收获两季，单位面积年产量是粮食的几十倍乃至上百倍。而且微藻脂类含量在２０％～７０％，这是陆地植物远远达不到的，可用于生产生物柴油或乙醇，还可望成为生产氢气的一条新途径。
微藻的产油效率相当高，在一年的生长期内，一公顷玉米能产１７２升生物质燃油，一公顷大豆能产４４６升，一公顷油菜籽能产１１９０升，一公顷棕榈树能产５９５０升，而一公顷的微藻能产生物质燃油９５０００升。 据专家介绍，微藻的个体小，木素含量很低，易被粉碎和干燥，用微藻来生产液体燃料所需的处理和加工条件相对较低，生产成本低。而且微藻热解所得生物质燃油热值高，平均高达33MJ/kg，是木材或农作物秸秆的1.6倍。 潘克厚说，微藻在生长过程中还可利用废弃二氧化碳，从而与二氧化碳的处理和减排相结合，国外已经有利用发电厂排放的废弃二氧化碳生产微藻的尝试，占地1平方公里的养藻场一年可以处理5万吨二氧化碳。 中科院青岛生物能源与过程研究所生物制氢团队负责人郭荣波说，微藻比植物有更高的光能转化效率，据估计，微藻生物质产量可达到陆地植物的300倍。而且微藻生长的适应性强，海水、淡水都可以养殖，微藻农场可设于任何地点，可以在盐碱地、粘土地、滩涂以及浅海、湖泊养殖，不与粮争地，不与人争粮。“我国盐碱地面积达１．５亿亩，如果用１４％的盐碱地种植微藻，在技术成熟的条件下，生产的柴油量就可满足全国５０％的用油需求。” 专家们认为，我国在薯干、玉米等发酵生产酒精技术上已比较成熟，但每生产一吨酒精需要3吨粮食作为原料。如果每年生产一千万吨酒精，就需要三千万吨玉米，这比我国玉米生产基地—吉林年产量还要大。随着可利用的土地不断减少，在世界范围内，粮食供给越来越成为影响人类生存的大问题，如果每年生产几千万吨酒精，都以粮食为原料，显然是不可能的，而利用微藻来制取酒精和生物柴油，显然是“一举数得”。 人们希望利用太阳能和二氧化碳，通过光合作用获得大量的含油微藻细胞，将油脂从微藻细胞中提取分离出来，再通过催化转化过程将藻油制备成生物柴油或航空煤油。 微藻制油优点多多。首先它不与人争粮，不与粮争地，光合效率高，可充分利用滩涂、盐碱地、沙漠、山地丘陵进行大规模培养，也可利用海水、苦咸水、废水等非农用水进行培养。其产出率高出传统作物数十倍，可有效解决非粮食可再生生物质能源的资源瓶颈。 微藻油脂含量高。在一定的诱导胁迫条件下，某些单细胞微藻可积累相当于细胞干重50%～70%的油脂，这是其他任何油料作物都无法比拟的。 在利用微藻生产生物柴油的同时，还可副产大量的藻渣生物质，作为进一步生产蛋白质、多糖、色素、碳水化合物等的原料，广泛用作高值化学品、保健品、食品、饲料、水产饵料等。 而且特别重要的是，微藻制油具有二氧化碳减排效应。理论上计算，每生产培养1吨微藻，可以捕获1.83吨二氧化碳。
微藻利用现状综述 摘要：微藻是一类古老的原低等原核生物，其藻体内富含都中多糖、蛋白质、氨基酸维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等，是一种纯天然的营养物质。其营养物质对许多疾病有防御作用，对动物、鱼虾生长和品质有促进作用，还可以净化水质等，具有广阔的前景，在医药食品、养殖饲料、化妆品、能源环境等行业都有所应用。本文从微藻营养物质的特点，在不同行业中的应用，及其在生产加工过程中存在的问题加以综述。关键词：微藻利用综述 1 微藻简介 藻类是最原始的生物之一，广泛存在于海洋、淡水湖泊等水域，通常呈单细胞、丝状体或片状体，结构简单，整个生物体都能进行光合作用，所以光合作用效率高，生长周期短、速度快。藻类按大小可分为大藻（如海带、紫菜等）和微藻[1]。微藻是一群小型藻类的总称，通常为单细胞或丝状体，直径小于1mm。微藻细胞微小，形态多样，适应性强，分布广泛，有原核藻类和真核藻类。原核藻类是指蓝藻，而蓝藻一般不产油。真核藻类包括绿藻、硅藻、裸藻、黄藻、金藻、褐藻、红藻和隐藻。 2 微藻的营养成分 多中微藻具有丰富的营养价值，其中最具代表性的是螺旋藻。螺旋藻被认为是目前常用微藻中蛋白质含量最高、营养最全面、消化吸收和适口性最好、无毒无副作用、安全性最高的藻种。既可作为蛋白质原料，又可作为食品及饲料的添加剂[2]。 微藻藻粉中含有多种成分，如蛋白质、氨基酸、多糖、维生素、类胡萝卜素、γ-亚麻酸、多种无机元素以及多种微量元素等。并且微藻细胞壁结构中纤维素极少，容易被人和动物消化吸收，越来越受到人们的关注。其营养价值特点如下： 2.1 蛋白质 微藻中蛋白质含量很高，约为40%-60%，可作为单细胞蛋白的一个重要来源，小球藻属中以蛋白核小球藻的蛋白质含量最高，一般不低于50%，明显高于常规植物蛋白源[3]。螺旋藻的蛋白质含量高达58.5%-83.4%，且蛋白质品质优良，易于消化吸收、不含任何阻碍消化吸收的因子。螺旋藻蛋白质中至少含有18种以上氨基酸，包括动物体所必需的8种必需氨基酸且含量丰富[4]。 2.2 多糖 糖类约占藻细胞干重的15%-20%，主要为多糖类。例如甘露糖、甲基糖、藻酸、鼠李糖等，尤其是藻酸、甘露醇是水产珍贵动物所必需，所含的多糖有调节和提高机体免疫力、以及抑癌和抗辐射作用[5]。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8f4502427.html, 微藻生产生物能源具有潜在的应用前景等 作者： 来源：《农业工程技术·新能源产业》2010年第02期 微藻生产生物能源具有潜在的应用前景 中国利用微藻生产生物能源具有潜在的应用前景。目前，在山东省的实验室获得了初步成果，培育出的富油微藻，最高含油比已经达到68％，可在此基础上制取生物柴油。有专家认为，海洋微藻的能源化利用，有望成为“后石油时代”破解能源危机的一把钥匙。 据了解，山东有十几个课题组在从事微藻研究，已发现、筛选、培育几十个富油藻种。并开始运用基因工程技术来改造藻种。还有一些技术力量正在进行微藻生物柴油制备技术的研究。 据了解，中国的有机碳组成中。海洋藻类占了1／3，藻类是一种数量巨大的可再生资 源。也是生产生物质能源的潜在资源，其中微型藻类的含油量非常高，可以用于制取生物柴油。微藻能够有效地利用太阳能，通过光合作用固定二氧化碳，将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物质；而且微藻生物能源可以再生，燃烧后不排放有毒有害物质，对大气二氧化碳没有净增加。此外，微藻的产油效率相当高.在一年的生长期内，每公顷玉米能产172 升生物质燃油。大豆能产446升，油菜籽能产1190升，棕榈树能产5950升，而每公顷的微藻能产生物质燃油95000升。 (文章来源：中国节能减排网) 酿酒厂利用废水生产氢气 近日，美国加州Oakville的一间酿酒厂以细菌及少量电力。加入其酒厂排出的废水中制造出氢气。 宾夕法尼亚州大学环境工程学教授BruceE.Logan指出，这是首个以细菌电解系统从废水 生产氢气的可再生技术示范。该系统由Logan教授及其研究伙伴共同研发。 那柏酿酒公司(NappawineCompany)提供设施及废水供研究。该公司为家族生产，葡萄园占地635英亩，以有机管理技术种植葡萄，并无使用化学品。
中北大学分校学位论文 College of North China University 摘要 随着环境保护意识的增强和近几年石油价格的不断增长，人们开始寻找能够替代石油燃料并对环境破坏较小的新能源。为了寻求替代能源，国内外的科研部门通过大量的研究、对比和实践，来寻找可方便制取并使用的可再生能源。其中利用生物质生产燃料乙醇和利用植物油或餐饮废油等生产生物柴油是两条重要途径。这两种生物燃料不仅能起到替代石油的作用，而且能降低空气污染，有效的保护环境。随着石油价格的上涨，生物燃料的发展越来越受重视。 对于生物燃料的发展现状与前景，本文主要介绍国内外生物燃料产业的发展情况，并对生物柴油和燃料乙醇产业发展的地区性差异做了对比；分析了生物燃料产业的市场前景；通过调查生物燃料的原料与成品及副产品价格，研究了当前生物燃料产业的市场效益；通过对大量相关资料的查阅考证，得出了生物燃料市场前景广阔等结论，并对制约生物燃料产业发展的高成本等问题提出了相关的解决建议。 关键词：生物燃料；生物柴油；燃料乙醇；发展现状；市场前景 - I -
生物燃料的发展现状与前景 The Present Situation Developmen And Prospects of Bio-fuels Abstract With the enhanced awareness of environmental protection in recent years and oil prices continuing to grow, people start looking for alternatives to petroleum fuels and environmental damage smaller new energy. In order to find alternative energy sources, domestic and foreign scientific research departments through a lot of research, comparison and practice, to find facilitate the preparation and use of renewable energy. Including the use of biomass fuel ethanol production and use of vegetable oil or food, such as the production of biological diesel oil are two important ways. Both bio-fuels can not only play the role of substitute oil, but also reduce air pollution and effective protection of the environment. With the rise in oil prices, the development of bio-fuels more attention. For the development of bio-fuels present situation and prospects, this paper at home and abroad on the development of bio-fuels industry, and bio-diesel and ethanol fuel the industrial development of regional differences do a contrast on bio-fuel industry market prospects, the current biological research Fuel industry in market efficiency, and restricting the industrial development of bio-fuel cost and other issues related to the settlement proposal. Key Words：Biofuel；Biodiesel；Bioethanol；； - II -