生物质生物制氢现状与未来氢能利用情景

氢能源是一种二次能源,要靠相应的生产来获得。利用生物质制氢可分为热化工转化和微生物制氢2类。利用有机废水生物制氢的研究我国已处于世界领先地位。未来社会人们日益增长的氢能需求是任何单一的制氢技术所不能满足的,需要多种制氢技术互为补充,低成本、环保的制氢技术的开发与利用非常必要,文章介绍了未来社会氢能的开发与利用情景,最后对氢能发展进行了展望。     

中国发酵法生物制氢技术

从发展清洁能源的角度看,氢是最理想的载能体.氢是可再生的,如果与利用太阳能结合在一起,则其资源量几乎是无限的.氢在燃烧时只生成水,可以实现真正的"零排放".常规的制氢方法主要有水电解法、水煤气转化法、甲烷裂化法等,这些方法均需耗费大量能量.生物制氢技术作为一种无污染的清洁生产项目,已在世界上引起广泛重视.日本、美国等一些国家为此还成立了专门机构,并建立了生物制氢的发展规划,以期通过对生物制氢技术的基础性和应用性研究,在21世纪中叶使该技术实现商业化生产.利用高浓度有机废水生物处理工艺制取氢气,不但具有开发新能源、节省能量消耗及净化废水的重要意义,为社会带来显著的社会效益、经济效益和环境效益,而且对当今生物技术革命起到了一定的促进作用.废水处理生物制氢工艺,不但可以提高对有机污染物质的处理能力,同时还可回收数量可观的氢气和高质量的甲烷气,产生显著的能源回收率.因此,我国科学家建立的发酵法生物制氢技术,有着十分明显的经济和社会意义.目前看来这一技术是所有生物制氢工艺中,产业前景最为看好的新工艺,目前已经进入产业化示范阶段,继续领先国际同行研究.     

利用工业有机废水生物制氢

氢能源作为环保型能源，已经引起广泛地关注。利用有机废水为原料的生物制氢技术，因其原料来源广泛，制氢成本低廉，环保高效等优势，具有很强的市场竞争力。     

生物制氢技术的发展

文章综述了生物制氢技术的发展，包括藻类生物制氢，光合细菌制氢，厌氧细菌制氢，厌氧细菌和光合细菌的联用制氢，并对未来生物制氢技术进行了展望。     

化石能源制氢工艺的改进

化石能源制氢最普遍采用的是天然气或汽油蒸汽转化法.为了解决化石能源短缺问题,主要对制氢原料、催化剂、工艺等3方面进行改进,以处理高硫石油焦和沥青等劣质原料的非催化部分氧化POX制氢工艺结合电汽联合循环工艺(IGCC)是发电、供热和制氢3者结合的优化工艺路线.采用等离子体法烃类化石能源分解成氢气和炭黑的工艺路线制氢,是优选方法.     

基因工程改造秸杆发酵产氢的关键技术研究

由于氢气具有很高的能量密度，燃烧产物是水，并且没有污染性，故是一种理想的清洁能源。近年来，世界范围内以氢为原料的燃料电池的迅猛发展加述了氢能经济的进程，     

堆肥好氧发酵过程优化及控制系统设计

基于堆肥反应动力学理论，研究了堆肥发酵二段式氧-温度-湿度（SOTM）综合控制技术；以单片机及远程控制计算机为核心，进行了堆肥好氧发酵过程自动控制系统设计，实现了发酵过程的智能优化控制，通过适时有效控制堆肥体通风时间、通风量，实现适时适量供氧，调整控制生物最佳降解速率，降低能耗，实现了堆肥发酵的精准化生产。     

抗生素、维生素、氨基酸等大宗产品的微生物发酵及分离纯化技术

本课题的目标包括工业发酵过程孵化期建设和通过孵化器实现一些关键抗生素、维生素、氨基酸等产品的关键技术突破两个方面：①建立工业发酵过程孵化器,以解决制约我国抗生素、维生素、氨基酸等大宗和重要发酵产品生产过程中所面临的由小试研究到工业规模生产放大的关键技术问题,通过技术集成,组建了2～3个以工业发酵过程工程技术为核心、有多种技术支撑的具有国际先进水平的孵化基地。在孵化器建设中,建立起包括生物过程信息技术、菌种（或细胞）构建与筛选、     

海洋绿藻光解海水制氢新技术

随着我国经济的快速发展,面临的能源及CO2减排压力日趋严重,发展氢能经济实现可持续发展的能源新战略是解决这一困局的理想方法。氢能经济的核心是氢能的高效、清洁、低成本、可再生的规模制备,太阳能光解水制氢可将太阳能直接高效转化为洁净、可再生的氢能,是世界发达国家重点支持的有潜在应用价值的制氢新技术,其中微藻光解水制氢在光能系统的自组织、能量的自发积累和能量的定向转化上具有显著的优势,已成为太阳能直接转化制氢的一个重要研究方向。     

红霉素发酵工艺优化及工业化生产技术研究

对红霉素发酵工艺进行了优化研究。在选用廉价的A粉和B粉代替原发酵培养基中的淀粉及部分葡萄糖和豆饼粉，确定了最佳发酵培养基配方的基础上，考察了发酵温度、pH、接种量、种龄和溶解氧等因素对红霉素发酵的影响，确定了最佳发酵工艺。经10吨发酵罐连续6批验证，平均发酵单位提高15．9％，产品质量全部合格，原材料消耗成本可降低26％，具有较高的经济效益和社会效益。     

绿色功能性饲料麦芽粉对提高奶牛产奶量的研究

本研究实验选用三种不同方法生产的麦芽粉：即全麦芽粉（传统技术型）、脱根须麦茅粉（技术改进型1）、发酵麦芽粉（技术改进型2），分别按5％的添加量混和入精饲料中后饲喂三组奶牛，同时记录各组产奶量、测定乳成分和采集粪便测定饲料的消化率。结果显示：①全麦芽粉组有一定增奶效果，但未达到显著；②脱根须麦芽粉组产奶量比对照平均增加2．6％，达到显著；③发酵麦芽粉组产奶量比对照平均增加5．6％，达到极显著。研究结果表明：①传统制法生产的麦芽饲喂奶牛，由于麦芽根须中含有有害活性物质，增奶效果并不显著，使用量大甚至有减奶的反作用；②经工艺改进的发酵麦芽粉，具有了明显的、稳定的增奶效果，是奶牛用麦芽粉较好的生产技术改进办法；⑤发酵麦芽粉可通过改善瘤胃微生态环境，提高饲料消化利用率，增加产奶量，是有开发前景的中药饲料添加剂。     

纤维素生物质转化制取燃料氢和燃料酒精

纤维素生物质是自然界中极为丰富的可再生资源，它包括各种农作物秸杆、林业生物质等，我国每年仅农作物秸杆就达8亿吨以上。本项目技术以各种农业和林业纤维素生物质为原料，利用分解微生物将纤维素生物质降解为可发酵性糖类物质，然后利用产氢微生物转化为燃料氢，或利用酵母转化为燃料酒精。     

介孔非贵金属基功能材料的构筑及其在能源储存与转换方面的应用

日益短缺的能源与环境污染问题严重制约了我国经济的可持续发展,亟需开发新型清洁可再生的能源储存和转换绿色环保技术.氢能被称为21世纪的理想能源,通过风电、水电、太阳能等获得绿氢的过程中完全没有碳排放,因而引起了更广泛的关注.电解水制氢更是氢、氧燃料电池、金属-空气电池等能源转换技术的核心.但其包含的半反应析氧反应(OER...     

以高产量 高转化率和高生产强度为目标的发酵过程优化技术

本项技术为轻工和食品领域的发酵工程课题。课题组从1995年开始研究，围绕这一研究主题已完成包括国家863计划项目、国家“十五”科技攻关计划项目和国家自然科学基金等11项国家和部、省项目。以获得高产量、高底物转化率和高生产强度相对统一为目标的发酵过程优化技术，是工业生物技术的中游技术关键。     

用牛粪制备生物饲料技术

项目研究出发酵菌6株和生物节能发酵系统,将牛粪通过高低温二次发酵,其发酵产品纤维素降解32％以上,蛋白提高20％以上,生产出蛋白含量≥16％,并富含蛋白酶（0．6IU／g以上）、淀粉酶（5．3IU／g以上）和纤维素酶（0．45IU／ml以上）、维生素、有益微生物和必需氨基酸的优质生物饲料,替代部分常规饲料饲喂鱼、猪、鸭、兔等动物,提高增重2％～11．28％,降低耗料8．33％～11．67％,提高效益7．24％～24．5％。     

发酵枸杞枝条生产生物有机肥及其对枸杞的增产效果

本文介绍了发酵枸杞枝条生产生物有机肥的方法,阐述了杞宝生物有机肥对枸杞根系活力、植株营养状况、叶绿素含量、叶面积系数、光合速率,对不同树龄枸杞的土壤养分、理化性状、土壤微生物区系、土壤酶活性,对枸杞产量、植株学性状、品质、发病率的影响,以此探讨其增产效果。     

白腐真菌木质素降解酶发酵调控技术

白腐真菌是一类高等丝状真菌，其产生的木质素降解酶系具有强氧化性和非特异性的特征，可彻底降解木质素，并能有效降解环境中的许多持久性有毒有机污染物，在造纸工业的生物制桨和纸浆的生物漂白、水污染控制和土壤修复等方面具有重要的应用价值。白腐真菌木质素降解酶的应用有赖于酶的高效大规模生产，对白腐真菌进行木质素降解酶的发酵研究始于20世纪80年代，但目前，尚未见大规模生产的报道。     

工业生物产业无废制造技术

工业生物技术产业存在一个共同的结构性技术缺陷,即大量废水的环境污染问题.这一污染困局既危害当前,也是制约21世纪生物工程产业发展的共性技术瓶颈.本文以味精和酒精发酵领域的2个国家863计划课题为例,介绍已取得的"无废技术"成果,分析它们在发酵生态工程学上的共性理论意义.发酵生态工程学的发展和应用将打破产业污染困局,促进整个工业生物技术产业向绿色制造方向转型.     

中小型太阳能光合生物制氢系统及其生产性运行研究

能源短缺和因化石能源过度使用所引起的环境问题已成为当前国际社会关注的热点。节能减排作为国家中长期规划的重要内容已纳人我国当前能源战略研究的重点,以氢能、太阳能为代表的清洁能源将成为未来能源的主要应用形式。在各类氢能生产技术中,光合细菌产氢以其产氢条件温和、无环境污染且能利用太阳能作为驱动力使用多种有机废弃物作产氢原料而备受瞩目,     

瘦肉型猪无公害产业化生产技术开发关键控制技术

通过研究、开发、推广、提高瘦肉型猪繁殖率综合技术，秸秆固化地火取暖与沼气中温发酵一体化技术，标准化生产技术等关键配套技术，推行瘦肉型猪无公害产业化生产，实现生态养殖和产业的可持续发展。