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液体生物燃料技术研究进展及其前景分析液体生物燃料是一种科技新兴产物，它被认为是石化燃料的替代品，目前已经在全球范围内引起了极大的关注。
作为一种新型的清洁能源，液体生物燃料的开发与应用具有深远的意义。
本文将从技术研究进展和应用前景两个方面，对液体生物燃料进行分析。
一、技术研究进展1. 研究背景随着非可再生能源资源的日益枯竭和环境问题的日益突出，人们对替代石化燃料的需求日益增加。
生物质能作为一种有前途的可再生能源资源，因其来源广泛，成本较低，可替代石化燃料，成为近年来研究的热点之一。
2. 技术路线液体生物燃料主要分为生物甲烷和生物柴油两种类型，其转化生产过程主要包括生物质预处理、酶解水解、微生物发酵、纯化精制等步骤。
2.1 生物质预处理由于生物质本身成分复杂，含有大量的木质素、纤维素等成分，这些成分不仅会影响生物燃料的品质和产率，而且会增加生物燃料的生产成本。
因此，在液体生物燃料的制备过程中，首先需要对生物质进行预处理，将其转化成易于酶水解的物质，常用的预处理方式包括热水处理、酸碱处理、气相处理等。
2.2 酶解水解将经过预处理的生物质进行酶解水解是液体生物燃料制备的关键步骤。
酶解过程中需要加入适量的酶，将生物质中的复杂多糖酶解成易于微生物发酵的单糖。
2.3 微生物发酵酶解水解后获得的单糖需要通过微生物发酵转化成液体生物燃料。
不同的生物生产不同种类的液体生物燃料，如甲烷气、乙醇、丁醇、柴油等。
2.4 精制提纯生产出液体生物燃料后，还需要对其进行精制提纯，降低其含水率和杂质含量，提高其品质和燃料效率。
3. 现状及挑战液体生物燃料技术虽然已经获得了较大的进展，但由于液体生物燃料在生产过程中存在生产成本高、生产效率低、生产规模小、原料不可控等问题，这些问题限制了其大规模商业化应用。
二、应用前景1. 能源需求目前全球能源消耗量不断攀升，传统能源逐渐枯竭的情况下，液体生物燃料作为一种可替代石化燃料的全新型能源，有着广阔的开发和应用前景。
第二代生物燃料中纤维素乙醇的现状与发展摘要: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,阐述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;纤维素乙醇;木质纤维素;燃料乙醇21世纪工业迅猛发展,日渐富裕的人们对生活质量的要求越来越高。
汽车的数量逐日增长,对石油过分需求,使得石油价格不断攀升,对石油过分依赖,让国家安全、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。
第一代生物燃料是以玉米、小麦等粮食作物作为生产原料的技术,日趋严峻的世界粮食形势,使之渐失优势,遵循不“与粮争地”,不“与人争食”方针路线的第二代生物燃料正成为未来生物能源产业发展的方向。
第二代生物燃料是以麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料,采用生物纤维素转化为生物燃料的模式,主要发展纤维素乙醇即乙醇燃料。
当世界面临环境与发展的挑战,为避免交通给城市带来污染,乙醇被视为代替和节约汽油的最佳燃料,具有廉价、清洁、环保、可再生等诸多优点。
目前,世界上许多国家都注重生产乙醇的生物技术的开发。
自然界中,废弃木质原料如农林废弃物、草、锯末和木片等都是潜在的生产乙醇的可再生性资源。
自然界每年大约形成8 666亿吨植物有机物,这些可再生性资源如果能够合理利用,将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、环境污染等问题。
1第二代生物燃料第二代生物燃料是指摆脱利用粮食作物为原料转化为生物燃料的应用模式,继而以麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料,其原料多来自植物秸秆等废料,不会产生与人争粮的情况,利用降解材料作能源,有利于发展循环经济。
由于第二代生物燃料的技术成本太高一直未能大规模使用。
自2008年以来,传统石化燃料价格飞扬,使用大量粮食转化生物燃料导致全球范围的粮荒,第一代生物燃料饱受诟病,原料价格不断高涨,世界对能源的需求呈现不断上升的趋势。
生物质转化为液态生物燃料的生产效果研究生物质是一种可再生资源，其转化为液态生物燃料在当前能源日益紧缺的背景下备受关注。
，对于探索替代传统石油能源、减少碳排放、保护生态环境具有重要意义。
本文将就生物质转化为液态生物燃料的生产效果进行深入研究。
一、生物质资源及其转化方式生物质是指来自植物、微生物和动物等有机生物体的可再生资源。
生物质包括木材、农作物秸秆、动植物废弃物、微生物菌体等。
生物质转化为液态生物燃料的主要方式包括生物发酵、生物催化和热化学转化等。
其中，生物发酵是通过微生物菌种对生物质进行发酵产生乙醇、丁醇等液态生物燃料；生物催化是通过酶类催化剂或微生物对生物质进行化学反应转化为生物柴油、生物乙醇等；热化学转化则是利用高温高压条件下对生物质进行热裂解、气化等反应制备生物油、生物气、生物炭等。
二、液态生物燃料的生产效果研究1.生物质转化率生物质转化率是评价生物质转化为液态生物燃料效果的重要指标之一。
转化率高低直接影响生物质资源的利用效率和生物燃料产量。
研究表明，不同生物质资源和转化方式的转化率存在较大差异，其影响因素主要包括原料质量、催化剂种类、反应条件等。
2.液态生物燃料质量液态生物燃料的质量直接关系到其燃烧效果和环境友好性。
优质的液态生物燃料应具备高热值、低硫低灰、低污染等特点。
生产过程中应严格控制原料质量，选择合适的转化方式和催化剂，确保生物燃料的高质量和稳定性。
3.产能与成本效益生物质转化为液态生物燃料的生产效果还需考虑产能和成本效益。
产能是评价生产规模和效率的重要指标，直接关系到年产能、设备利用率等因素；成本效益则包括生产成本、投资回报率、能源消耗等各方面因素。
在绿色能源发展背景下，生物质转化为液态生物燃料的成本效益逐渐受到重视，需要寻求技术创新和成本降低的途径。
三、生物质转化为液态生物燃料的发展现状目前，生物质转化为液态生物燃料技术已在全球范围内得到广泛应用。
以生物乙醇和生物柴油为代表的液态生物燃料产业逐渐形成，成为替代传统石油能源的重要方向。
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遵循这一原理，有理由捆储实璇正北化生产已经为期不远了。
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参考文献【ｌ】Ｒ砌矗：Ｂ－ｌ七蚶ｌｌ∞ＩｖｌＹ丑磕ⅡｅｔｔｌＣＪ，Ｌ套ｕＺＹＦｆ露ｔＰ玎翻氮Ｋ：ｔｉｏｎｏｆｄｉｌｎｅｔ量ｌｙｌ蠡ｌｌ勰ｆ．ｏｒｌｉｑ撕ｄ蠡醒妇蠡触ｂｌ伽∞镐＿ｄ甑ｌｖｅｄｃ毅ｋ｝ｈ＇闷“娥，曼向ｍ愕，４４７，９８２－９８５．【羽２ｍ∞ＨＢ，ＨｏＵ铡ｌ掣ＪＥＢｆ】ｏｗｎＨ，以引．Ａ酝嘲枷。
第二代生物燃油技术开发及工程应用引言：能源问题是全球面临的重大挑战之一。
传统石油资源的耗竭和对环境的不可忽视的影响使得寻找可替代的能源来源变得迫切。
生物燃油作为一种可再生能源，具有减少温室气体排放和缓解能源供应和需求不平衡的巨大潜力。
第一代生物燃油技术虽然有一定的优势，但也伴随着对粮食和用地的竞争，以及对农业可持续发展的负面影响。
与此相比，第二代生物燃油技术的开发和工程应用能够更好地解决这些问题，因此受到了广泛关注。
第一部分：第二代生物燃油技术的概述和原理第二代生物燃油技术通过利用非食用部分生物质资源，如秸秆、木质纤维等，进行生物质发酵和气化转化，从而获得可燃性气体或液体燃料。
相比第一代生物燃油技术，第二代生物燃油技术具有以下优势：1. 减少对食物资源的竞争：第二代生物燃油技术利用的是生物质废弃物和副产品，不会与粮食生产竞争，可以避免对农作物的需求。
2. 提高能源产出效率：第二代生物燃油技术利用的是废弃物和副产品中的充分利用价值，提高了能源产出效率和资源利用率。
3. 降低温室气体排放：通过生物质发酵和气化转化过程中的碳循环，第二代生物燃油技术能够有效减少温室气体的排放，对应对气候变化具有重要意义。
第二部分：第二代生物燃油技术的开发进展近年来，第二代生物燃油技术的研究和开发取得了显著进展。
以下是几个关键方面的创新点：1. 生物质前处理技术的改进：生物质前处理是生物质发酵和气化转化过程的关键步骤。
研究人员通过改进磨碎、预处理和去除杂质等技术，提高了生物质的可利用程度。
2. 生物质发酵和气化技术的优化：为了提高能源产出效率，研究人员运用微生物技术和反应工程原理，改进了生物质发酵和气化过程。
这些创新使得燃料产出更加高效和可控。
3. 燃料合成和应用技术的提升：研究人员开发了更高效的燃料合成技术，使得生物质转化成液体燃料更加经济和环保。
同时，也提出了更广泛的生物质燃料应用方案，包括交通运输领域和工业领域。
第三部分：第二代生物燃油技术的工程应用随着第二代生物燃油技术的不断成熟，一些工程应用也逐渐展开：1. 斯德哥尔摩生物质胶囊项目：这是一个由瑞典科学家们开发的项目，通过将生物质颗粒转化为胶囊状燃料，实现了对林业废弃物的高效利用。
生物质燃料的研究与开发生物质燃料是一种可再生能源，具有广泛的应用前景。
随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，变得尤为重要。
本文将对生物质燃料的研究现状、发展趋势以及未来的挑战进行深入探讨。
一、生物质燃料的定义与分类生物质燃料是指利用植物、动物等有机物质作为原料生产的燃料，主要包括生物质颗粒、生物质液体燃料和生物质气体燃料。
生物质燃料的分类主要根据原料的不同以及生产工艺的不同来进行区分。
1. 生物质颗粒生物质颗粒是将植物秸秆、木屑等生物质原料经过破碎、压制等工艺制成的颗粒状燃料，具有高热值、易储存、易运输等优点，是目前生物质燃料中应用最为广泛的一种形式。
2. 生物质液体燃料生物质液体燃料是将植物油、生物柴油等液体燃料作为原料，经过酯化、氢化等工艺生产的燃料，具有高燃烧效率、低排放等优点，是替代传统石油燃料的重要选择。
3. 生物质气体燃料生物质气体燃料是将生物质原料经过气化、发酵等工艺生产的气体燃料，主要包括生物质气、生物质沼气等，具有高效利用生物质资源、减少温室气体排放等优点，是未来生物质燃料的重要发展方向。
二、生物质燃料的研究现状目前，生物质燃料的研究主要集中在生产工艺优化、原料选择、燃烧性能等方面。
在生产工艺方面，研究人员不断探索新的生产工艺，提高生物质燃料的生产效率和质量。
在原料选择方面，研究人员致力于寻找更加适合生物质燃料生产的原料，提高生物质燃料的可持续性。
在燃烧性能方面，研究人员通过实验和模拟等手段，研究生物质燃料的燃烧过程，提高燃烧效率，减少排放。
三、生物质燃料的发展趋势随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，生物质燃料的发展前景十分广阔。
未来，生物质燃料将成为替代传统石油燃料的重要选择，为人类提供清洁、可持续的能源。
在未来的发展中，生物质燃料将更加注重生产工艺的绿色化、原料的可持续性以及燃烧排放的减少，努力实现生物质燃料的可持续发展。
四、生物质燃料面临的挑战尽管生物质燃料具有广阔的发展前景，但在实际应用中仍面临诸多挑战。
第二代生物燃油技术开发及工程应用随着全球能源需求的增长和环境问题的日益严峻，寻求可再生能源的替代方案已成为当今社会的紧迫任务。
生物燃油作为可再生能源的一种，因其可持续性和环境友好性受到了广泛关注。
然而，第一代生物燃油技术，如玉米乙醇和大豆柴油，存在一些问题，如竞争食物资源、温室气体排放等。
为了解决这些问题，第二代生物燃油技术的开发及工程应用逐渐受到关注。
第二代生物燃油技术是指利用非粮食作物或生物质废弃物作为原料制取生物燃油的技术。
这些原料包括木材、秸秆、农作物残留物等，其来源广泛、种类多样，能够减少对食品资源的竞争。
与第一代生物燃油技术相比，第二代生物燃油技术的研发和应用能够在更大程度上实现可持续的生物能源生产。
首先，第二代生物燃油技术的开发有助于解决粮食资源竞争的问题。
第一代生物燃油技术使用的原料主要是粮食作物，如玉米和大豆，导致了与食品产业之间的竞争。
而第二代生物燃油技术利用农作物残渣和废弃物等非粮食资源，不仅能够避免对粮食资源的过度利用，还能减少食物短缺和价格上涨的问题，有助于保障粮食安全。
其次，第二代生物燃油技术具备更低的温室气体排放量。
传统的石油燃料燃烧会释放大量的二氧化碳等温室气体，对全球气候变化产生不可忽视的影响。
而生物燃油的燃烧过程中，二氧化碳的排放量与生物原料吸收的二氧化碳量相抵消，减少了温室气体的净排放量，对环境的负面影响更小。
第三，第二代生物燃油技术的工程应用有望推动可持续能源发展。
通过开发和应用第二代生物燃油技术，可以建立更加完善的生物质能源产业链，实现废物资源的有效利用和能源的高效产出。
此外，生物燃油技术的不断创新和升级也促进了相关产业的发展，如生物燃料电池和生物质气化等，为可持续能源领域的发展提供了新的机遇。
然而，第二代生物燃油技术的发展还面临一些挑战。
首先，技术的成本相对较高，需要进一步降低生产成本，提高生物燃油在市场上的竞争力。
其次，生物质资源的获取和储存也是一个关键问题，需要建立健全的供应链体系，确保原料的稳定供应。
第二代生物质液体动力燃料的研究汤兆平,孙剑萍(华东交通大学,南昌 330013)摘要:第二代生物质液体动力燃料主要包括纤维素乙醇、生物原油精炼动力燃料以及生物质气化合成液体燃料,阐述了它们的生产工艺、成本,分析了其特性及对发动机性能的影响。
关键词:生物质燃料;第二代产品;生产工艺;特性中图分类号:TK6 文献标识码:A 文章编号:1006-0006(2009)01-0001-02Research on Second Genera ti on B i o ma ss L i qu i d Fuel of Veh i cle Eng i n eTAN G Zhao 2ping,SUN J ian 2ping(East China J iaot ong University,Nanchang 330013,China )Ab s tra c t:The second generati on bi omass liquid fuels of vehicle engine include mainly cellul ose alcohol,power fuelfr om refining crude oil as well as liquid fuel fr om bi omass gasificati on .Their p r oducti on technol ogies,cost were intr oduced,and effects of their characteristics p r operty on engine perf or mances were analysed .Key wo rd s:B i omass fuel;Second generati on p r oduct;Pr oducti on technol ogy;Characteristic p r operty 随着化工燃料的逐渐减少,生物质液体燃料将成为世界上使用最多的车用替代燃料,其第一代产品主要包括燃料乙醇和第一代生物柴油F AME 。
第二代生物燃料介绍中国收集农作物废料的人力成本具有巨大竞争力，且发展以秸秆为原料的第二代生物燃料还有利于农民的增收和农村经济的发展，所以很可能在全球范围内率先实现第二代生物燃料的大规模生产和推广。
2009年初，国务院正式公布的2009年中央一号文件再度锁定“三农”，这也是首次连续6年发布关于“三农”工作的一号文件。
在中国，农业发展不仅引起了政府部门的高度重视，也引起了企业家们的热切关注。
从丁磊养猪到福建兴起民营资本农业投资热，无不证明了这一点。
而以农业发展为基础前提的生物燃料更是成了投资焦点，尤其是第二代生物燃料凭着“不与粮争地”，“不与人争食”的优势，正成为未来生物能源产业发展的方向。
第二代生物燃料优势多首先，丰富的原料来源。
与第一代生物燃料相比，第二代生物燃料取材更加宽泛，除了粮作物外，农业秸秆、甘蔗渣、木屑、咖啡豆残渣甚至动物粪便等都可生产第二代生物燃料，因而具有更强的可持续性。
其次，在环境友好方面，第二代生物燃料的表现也远较第一代出色。
据美国能源部研究，更注重生态效应的第二代生物燃料有望减少最高达96％的温室气体排放；而第一代以玉米为原料的燃料乙醇，平均仅可以减少约20％的温室气体排放。
第三，能创造更多的“绿色工作岗位”。
国际金融危机给世界经济带来了新挑战，但同时也给发展包括第二代生物燃料产业在内的绿色经济带来发展的新机遇。
联合国环境署最近发表报告预测，全球新兴的绿色经济将对就业产生重要影响。
各国开发第二代生物燃料的努力，将创造大量“绿色工作岗位”，增加农民收入，进而带动相关产业链不断延伸，为经济发展增添助力。
世界各国纷纷投入第二代生物燃料已成为许多国家开发生物燃料时的新宠。
德国：德国将第二代生物燃料定为未来能源发展战略重点之一，在其研发、生产和商业应用方面已逐渐形成体系。
大众、戴姆勒—克莱斯勒等汽车制造商正在与一些欧洲公司合作开发取自稻草或秸秆的第二代生物燃料。
美国：美国能源部通过资金支持国家可再生能源实验室与企业合作，对纤维素催化酶进行优化，大大地降低其成本，使第二代生物燃料技术有望于2010年投入实现产业化和商业化，UOP公司等许多新能源企业纷纷组建第二代生物燃料生产厂。
第二代生物燃料简介一、概述第二代生物燃料以非粮作物乙醇、纤维素乙醇和生物柴油等为代表，原料主要使用非粮作物，秸秆、枯草、甘蔗渣、稻壳、木屑等废弃物，以及主要用来生产生物柴油的动物脂肪、藻类等。
据专家计算，如果仅仅利用秸秆的纤维素，则1吨秸秆约可产出150公斤燃料乙醇，如果同时利用秸秆中的纤维素和半纤维素，产率则约达290公斤。
在环境保护方面，第二代生物燃料的表现也远较第一代出色。
据美国能源部研究，更注重生态效应的第二代生物燃料有望减少最高达96％的温室气体排放；而第一代以玉米为原料的燃料乙醇，平均仅可以减少约20％的温室气体排放。
而且，第二代生物燃料，尤其是纤维素乙醇的取材范围相当广泛，秸秆、枯草等农业废弃物均可入料。
对农业废料的循环利用保证了生物能源的可持续发展，解决了第一代生物燃料生产过程中耗费更多能源和使用更多化学物质的问题，同时也降低了对人类健康的潜在威胁。
生物柴油可以使用作为车辆燃料，但它通常是作为柴油的添加剂，以降低柴油车辆排放的微粒。
燃料乙醇，也称乙醇燃料，是一种被广泛用于运输业的生物燃料，可加入汽油中制成混合燃料。
燃料乙醇主要供汽车、摩托车等交通工具使用，汽油发动机无需做过多改动就可以直接使用燃料乙醇。
国家发展和改革委员会制定的《可再生能源中长期发展规划》关于生物燃料的发展规划要求，生物液体燃料是重要的石油替代产品，主要包括燃料乙醇和生物柴油。
根据我国土地资源和农业生产的特点，不再增加以粮食为原料的燃料乙醇生产能力，合理利用非粮生物质原料生产燃料乙醇。
近期重点发展以木薯、甘薯、甜高粱等为原料的燃料乙醇技术，以及以小桐子、黄连木、油桐、棉籽等油料作物为原料的生物柴油生产技术。
从长远考虑，要积极发展以纤维素生物质为原料的生物液体燃料技术。
到2020年，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨，总计年替代约1000万吨成品油。
第二代生物燃料正被世界各国越来越重视。
第二代生物燃料：压力与机遇并存佚名【期刊名称】《《中国科技财富》》【年(卷),期】2010(000)017【总页数】2页(P28-29)【关键词】生物燃料; 第二代; 压力; 市场规模; 燃料技术; 市场发展; 指数式【正文语种】中文【中图分类】TQ517虽然目前第二代生物燃料市场面临诸多问题，市场规模也不大，但其前景诱人。
随着第二代生物燃料技术的逐步成熟，将来的市场发展将呈指数式上升。
第二代生物燃料指的是以麦秆、稻草和木屑等农林废弃物或藻类、纸浆废液为主要原料，使用纤维素酶或其他发酵手段将其转化为生物乙醇或生物柴油的模式。
第二代生物燃料与第一代最重要的区别在于其不再以粮食作物为原料，从而最大限度地降低了对食品供应的威胁。
第二代生物燃料不仅有助于减少对传统化石能源的依赖，也能减少温室气体的排放，对实现全球可持续性发展具有重要作用。
许多国家都制定了或是正在执行相关计划，大力发展第二代生物燃料。
Frost & Sullivan预计2011年将是第二代生物燃料技术大规模工业化的一年，市场规模将以每年200,000吨的速度扩大。
在2017年前后，第二代生物燃料有望成为能源的重要组成部分。
第二代生物燃料的发展离不开技术，唯有其技术的不断更新，方能使其发挥优势，不断开拓市场。
目前生物燃料生产技术的主要技术方法主要有水解发酵、气化发酵、气化催化合成和热解。
虽然这些技术现在都还处在实验阶段，但是近年来各国及各大企业都投入巨资研发，成果不断。
我国拥有丰富的纤维素资源。
据估算，我国每年生产的农作物秸秆、谷糠和饼粕的总产量高达7.8 亿吨以上，其中玉米秸秆占3.3亿吨（占总量的42.4%）、小麦秸秆占1.5亿吨（占19.7%），而稻草秸秆占1.2亿吨（占15.3%），此三类纤维素占全国总纤维素产量的77.4%以上。
不过，目前大量的秸秆主要被用于生物质直燃发电，燃烧转换效率并不高。
由于缺乏成熟的秸秆制备燃料乙醇技术，纤维素制备乙醇的转化成本偏高。
二代生物燃料的发展与木材水解酒精的地位分析引言随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，生物燃料作为一种可再生能源受到了广泛关注。
传统的一代生物燃料主要包括玉米乙醇和纤维素乙醇，但这些生物燃料在生产过程中存在一定的限制和环境问题。
为了克服这些问题，二代生物燃料的发展成为了当前研究的热点之一。
本文将重点探讨二代生物燃料发展的现状和木材水解酒精在其中的地位。
二代生物燃料的概念与特点二代生物燃料是指通过利用非食用植物或废弃物来生产的燃料，主要包括纤维素乙醇、生物柴油和生物天然气等。
与一代生物燃料相比，二代生物燃料具有以下几个特点：1. 原料丰富多样：二代生物燃料的原料不仅限于食用作物，而是可以利用农业废弃物、林业废弃物、城市垃圾等多种资源。
2. 提高能源产出：二代生物燃料生产过程中，可以完全利用废弃物中的纤维素和半纤维素，提高能源产出效率。
3. 减少对食物竞争：二代生物燃料的生产不依赖于食用作物，因此不会与食物供应产生竞争。
木材水解酒精的地位分析木材水解酒精是生物燃料中的重要组成部分之一，具有广泛的应用前景和重要的地位。
以下是对木材水解酒精地位的分析：1. 原料丰富可持续：木材作为一种常见的可再生资源，在全球范围内广泛分布，具有较高的可再生性和可替代性。
木材水解酒精的生产原料主要包括木材、木屑和废弃木材等，原料丰富可持续。
2. 生产技术成熟：木材水解酒精生产技术已经相对成熟，通过利用酶和化学反应将木材中的纤维素和半纤维素转化为酒精，工艺路线清晰明确，生产效率较高。
3. 能源产出高效：木材水解酒精生产过程中完全利用木材中的纤维素和半纤维素，相对于一代生物燃料能够提高能源产出效率，具有更高的能源利用率。
4. 环保友好：木材水解酒精生产过程中使用的原料为可再生资源，减少了对食物的竞争，同时，在生产过程中没有产生过多的污染物和温室气体排放，对环境的影响较小。
5. 应用广泛多样：木材水解酒精作为生物燃料，可以广泛应用于交通运输、发电和农业等领域。
第二代生物燃料有望量产作者：暂无来源：《环境与生活》 2014年第11期第二代生物燃料有望量产根据联合国气候变化委员会的报告，如果持续现在使用化石燃料的速度，30年内全球气温将升至危险临界点。
“当务之急是找到化石燃料替代品，”瑞士伯尔尼大学应用科学院的迈克尔·斯图德尔博士说，“第二代生物燃料是最好的解决办法，并且能立即大规模量产。
”第一代生物燃料以甘蔗或玉米为原料，使用基因工程改造过的超级微生物，产生水解酶，把从木质纤维素中提取的糖转化为乙醇，即生物燃料。
基因工程制造的微生物，是否禁得起工业化量产的恶劣环境不得而知。
使用这种生物催化剂还可能产生不可估量的清理成本。
迈克尔团队研发的新技术，是以农林作物的废弃物为原料，采用不同种类的“强力”工业微生物制取第二代生物燃料。
但这群微生物中，产生酶的真菌是好氧菌，而将糖转为乙醇的酵母菌是厌氧的，制取工艺复杂。
他们于是发明了一种特殊的膈膜反应堆，将两类微生物隔离，使生产过程简化高效，工业化量产成为可能，转化率达80%。
迈克尔说：“相比使用基因工程制造微生物来加快发酵，我们用更简单的化学工程技术达到了同样的效果。
”解码大脑偷听心声内心深处的自言自语是一种极为隐私的消遣方式，但科学家已经能偷听到这种内心独白。
“ 你阅读时，在脑海里可以听到自己的声音，”美国加州大学伯克利分校的布莱恩·帕斯利说，“我们尝试解码关于这种声音的大脑活动，希望能开发出一种医学装置，使闭锁症候群患者（脑干血管病变，不能说话）等可以与外界交流。
”当人听到别人说话时，声波会激活内耳的感应神经元。
这些神经元将信息传递到大脑的不同区域，然后声音被提取和解读成词语。
帕斯利在癫痫患者脑部植入电极，记录其脑部活动，确定了大脑颞叶中的特定神经元只对特定声音做反应。
其研究团队因此建立了一种计算法则，仅通过神经活动便能解码所听到的词语。
他们猜想，能分辨出声词语的计算法则，也同样能仅通过神经元解读人内心的词语。
第二代生物质液体动力燃料的研究汤兆平,孙剑萍(华东交通大学,南昌 330013)摘要:第二代生物质液体动力燃料主要包括纤维素乙醇、生物原油精炼动力燃料以及生物质气化合成液体燃料,阐述了它们的生产工艺、成本,分析了其特性及对发动机性能的影响。
关键词:生物质燃料;第二代产品;生产工艺;特性中图分类号:TK6 文献标识码:A 文章编号:1006-0006(2009)01-0001-02Research on Second Genera ti on B i o ma ss L i qu i d Fuel of Veh i cle Eng i n eTAN G Zhao 2ping,SUN J ian 2ping(East China J iaot ong University,Nanchang 330013,China )Ab s tra c t:The second generati on bi omass liquid fuels of vehicle engine include mainly cellul ose alcohol,power fuelfr om refining crude oil as well as liquid fuel fr om bi omass gasificati on .Their p r oducti on technol ogies,cost were intr oduced,and effects of their characteristics p r operty on engine perf or mances were analysed .Key wo rd s:B i omass fuel;Second generati on p r oduct;Pr oducti on technol ogy;Characteristic p r operty 随着化工燃料的逐渐减少,生物质液体燃料将成为世界上使用最多的车用替代燃料,其第一代产品主要包括燃料乙醇和第一代生物柴油F AME 。
以美国、欧洲、巴西、中国等为代表的国家和地区,由于大量使用玉米、棕榈油等作为生产生物燃料的原料,已经拉动全球饲料及农牧产品价格的大幅上涨,同时造成全球粮食供求关系偏紧,其库存处于近30年的谷底。
据统计,全球有37个国家因战乱和自然灾害而面临粮食危机,有8.54亿人处于半饥饿状态。
发展生物能源,首先要充分尊重人的生存权,因此研究第二代生物质液体燃料不仅具有很高的经济价值,更有重大的战略意义。
1 生产工艺及成本比较第二代产品是以植物纤维(如木屑、秸秆等农业废物)为生产原料的运输燃料,主要包括纤维素乙醇、生物原油精炼的动力燃料及生物质气化后合成的液体燃料。
德国可生长原料联合会估计,在2020年第二代生物质液体燃料将满足德国25%的燃料需求,并有替代生物柴油的趋势。
大众汽车公司预测,到2015年第二代生物质燃料将全面取代第一代生物燃料。
植物纤维主要通过生物或热化学法转化为液体动力燃料。
现代发酵技术的迅速发展,使生物法制取技术提高到一个崭新的水平,其中水解发酵是最具竞争力的工艺。
生物原油精炼动力燃料、生物质气化合成液体燃料常采用热化学法得到。
目前热化学法由于其生产工艺复杂、设备投资大、生产规模相对较小,致使生产成本居高不下。
1.1 纤维素乙醇加拿大I ogen 公司是当今世界纤维素乙醇生产技术最强的企业,目前拥有世界最大的纤维素乙醇生产线。
纤维素乙醇水解发酵工艺一般有酸水解发酵和酶水解发酵2种。
1.1.1 酸水解发酵酸水解法是在120～200℃的环境下,依靠矿物酸(H 2S O 4或HCl )水解木质纤维生物质,水解产物经发酵生成乙醇。
酸水解法反应速度快且易完成,由于酸水解液中虽然含有可发酵的糖,但也含有抑制微生物对糖发酵的化合物(如由糖降解所产生的糠醛和羟甲基糠醛等),因此在发酵前需将这些化合物脱除。
目前脱除的方法很多,效果较好,但处理成本过高。
另外用酸水解所得糖液来发酵酒精的产率只有理论值的50%～60%。
2005年2月,世界上最大的食糖和酒精制造集团———巴西Dedini 公布,他们针对甘蔗渣开发的有机溶剂预处理和稀盐酸水解相结合的“Dedini 快速水解”(Dedini H idr ólise R áp ida )技术,首次大规模示范制造,成本已降至27美分/L (1.02＄/USgal ),能与当时的石油价格进行竞争。
1.1.2 酶水解发酵酶水解是利用特殊的酶分解纤维素释放糖。
同酸水解相比,酶水解具有反应条件温和、不生成有毒降解产物、得糖率高和设备投资低等优点。
但纤维素酶的生产效率低,成本高。
2006年8月,我国河南天冠集团开始建设年产3000t 的纤维素乙醇项目,生产成本高达6000至6500元/t,比小麦为原料生产燃油乙醇的成本高500元至1000元。
2005年,美国诺维信酶制剂公司配制的新复合酶制剂,结合美国国家可再生能源实验室预处理技术,使玉米秸产乙醇用酶的成本降至原来的1/30。
化工业巨头杜邦在改良乙醇生产用细菌———运动发酵单胞菌(Zy momonas mobilis )基因中也取得重大突破,这些细菌在分解玉米粒中的葡萄糖和纤维中的木糖时能一样有效,有望将成本降到用玉米粒生产乙醇的水平。
美国能源部认为酶处理成本已不再是产业化的主要障碍,其大规模工业化应用将带来燃料乙醇生产原料和转化技术的根本性变革。
1.1.3 热化学路线2007年10月,美国乔治亚州的Sopert on 厂成功利用伐木后的剩余物(枝、叶等)做原料,先将其气化,然后高温分解转化为合成瓦斯,再经化学提炼为酒精。
Range Fuels 能源公司表示,他们将于明年建好首座年产约7580万dm 3(2000万USgal )的厂房,并希望未来收稿日期:2008-01-07・1・第36卷第1期 拖拉机与农用运输车 Vol .36No .12009年2月 Tract or &Far m Trans porter Feb.,2009每年提高产量约3.79亿dm 3(1亿USgal )。
1.2 生物原油精炼动力燃料生物原油是指生物质热解液化和直接液化所得的液相产物。
由于生物原油只是一种初级液体燃料,因其具有含氧量高、粘度大、腐蚀性强、含水多以及可利用热值低等特性[1],只能用于锅炉等燃烧热力设备,只有经过用分离、提纯、加氢裂化、异构等精制手段进行品位提升后,才能成为优质的清洁燃料,供发动机使用[2]。
1.2.1 热解热解是在缺氧情况下用热量使生物质发生一系列化学变化而分解为固体(焦)、液体(油)和气体的过程。
通过控制反应条件(主要是加热速率、反应气氛、最终温度和反应时间),可得不同的产物分布。
为了得到较高的液体得率,较低的焦炭得率,需要较快的加热速率。
据试验,中等温度(500～600℃)下的快速热解(加热速率100～10000℃/s,物停留时间0.2～3s )有利于生产液体产品,其最高收率可达80%。
2006年12月,德国卡尔斯鲁厄研究中心开发的新技术:首先将生物质液化为“油浆”(在空气密封的条件下,利用大量的高温砂子迅速把木材和秸秆加热到500℃,并将它们转化成液态的焦油和焦炭的混合物,即“油浆”),再通过中心设备,在1200℃,80个大气压下,将“油浆”转化为一氧化碳和氢的混合气化物,最后合成燃油。
该中心估算的合成燃料成本约0.9欧元/L (当时德国石化柴油成本为0.4欧元/L ),其中秸秆原料占总成本的32%,秸秆运输费用占18%,快速裂解占18%,油装运费占12%,人员工资占5%。
由于原材料的巨大价格优势,随着生产工艺的改善、规模的扩大,该技术将对传统的石油市场产生重大的冲击。
1.2.2 直接液化在一定压力、温度和催化等条件作用下,植物纤维也可直接转化为液相产物,得到生物原油。
加压液化是在较高压力(高达15MPa )和较低温度(250～400℃)下的热转化过程。
该法始于20世纪60年代,当时美国的Appell 等人将木片、木屑放入Na 2CO 3溶液中,用CO 加压至28MPa,使原料在350℃下反应,得到40%～50%的液体产物,这就是著名的PERC 法。
近年来,人们不断尝试采用H 2加压,使用溶剂(如四氢萘、醇、酮等)及催化剂(如Co-Mo,N i-Mo 系加氢催化剂)等手段,使液体产率大幅度提高,甚至可以达80%以上,液体产物的高位热值可达25～30MJ /kg,明显高于快速热解液化。
1.2.3 热解油精制近年来国际上对生物原油精制的研究很多,已提出了许多可能的处理方法,包括催化加氢、催化裂解、两段精制处理等。
催化加氢常采用Co Mo /A l 2O 3或N i M o /A l 2O 3催化剂,反应时加入H 2或CO,反应压力在10～20MPa 。
加拿大W aterl oo 大学使用经硫化的Co Mo 催化剂,进行催化加氢,轻有机液体产品的产率为61%～64%。
对于生物原油,完全加氢脱氧的难度极大,成本上不经济,且设备处理成本高,操作中易发生反应器堵塞、催化剂严重失活等问题。
催化裂解被认为是经济的替代方法,它把含氧原料转化为较轻的,可包含在汽油馏程中的烃类组分,多余的氧以H 2O,CO 2或CO 的形式除去。
虽然精制油得率比催化加氢低,但可在常压下进行,也不需用还原性气体。
有数据表明,410℃下,用沸石催化剂对生物原油进行催化裂解,转化率可达68%。
但催化裂化是针对石油产物设计的工艺,用于生物原油不但焦生成多,所得油质量也差。
最近趋向于对生物原油作两段精制处理,即加氢后再催化裂解。
前者使原料稳定,便于后续处理。
1.3 生物质气化合成液体燃料生物质气化技术是在不完全燃烧条件下,利用空气中的氧气或含氧物质作气化剂,将生物质转化为含CO,H 2,CH 4等可燃气体的过程。
2002年戴姆勒-克莱斯勒和大众汽车公司联合启动项目支持BT L (B i omass/B i orene wable t o liquid )燃料的技术开发,他们与位于德国萨克森州的Choren I ndustries 公司、荷兰皇家Shell 公司(壳牌)密切合作,研制BT L 燃料。
同年,Choren 公司成为第一个以生物质为原料制备BT L 燃料的工厂。
2003年中期,戴姆勒-克莱斯勒在全球率先推出了由生物质制成的合成柴油。
2006年3月,日本产业技术综合研究所成功开发了实验室规模的柴油燃料合成技术。
该技术可使木质生物质在800～900℃的高温以及数兆帕的高压下发生气化反应,用活性碳提炼后,采用FT(Fischer Tr op sch )合成技术连续合成柴油燃料。
