生物质高效降解专用微生物筛选与构建技术研究

地球上每年产生的植物光合作用产物可达2000亿吨，其中超过1500亿吨是以木质纤维素为主要成分的植物生物质（Plantbiomass），是唯一可预测的能为人类提供物质和燃料的可再生资源。但是由于木质纤维素分解难，成为限制含木质纤维素生物质利用及环境治理上的瓶颈环节，因此加快分解木质纤维素无论对生物质资源的转化利用，还是环境治理都具有重要意义。     

生物质的抗降解性及其生物炼制中的科学问题

木质纤维素资源的化学成分和结构复杂,目前还缺少能够破坏纤维素结构稳定性的低成本技术,生物降解转化的效率还不能适应大规模工业化要求。国内这方面基础研究相对薄弱,急需针对生物质抗降解屏障与生物转化的难点,围绕其中3个关键科学问题开展研究：（1）植物生物质是如何抗生物降解的——从生物降解转化的角度深入研究这一系列抗性屏障的特性,寻求破解之道,是实现生物质高效转化的基础;（2）微生物是如何攻击植物生物质抗降解屏障的——深入研究微生物降解木质纤维素的机理、多样性以及酶系合成调控,探寻人工构建低成本且高效的复合酶系的可能途径;（3）破解抗性屏障和提高转化效率的可能途径——分子生物学和系统生物学研究的发展为生物的定向设计与改造提供了可能,通过设计和改造植物、微生物及其降解酶系,选育适于转化纤维素为大宗平台化合物的微生物,研究其代谢调控,构建代谢工程菌,研究定向转化的过程及相关产品,结合物理化学预处理技术的研究,可望集成和设计出新的木质纤维素类生物质生物转化液体燃料和化学品的综合生物炼制技术方案。     

固体生物质燃料发热量测定方法研究

本文照欧盟和美国标准，以及我国煤的发热量测定方法标准，选取具有代表性的不同类型的固体生物质燃料，针对氧弹内加水量、充氧压力、辅助燃烧条件等因素进行试验研究，考察氧弹量热法不同条件试验的准确度和精密度，提出适合的发热量最佳测定条件，为合理利用固体生物质燃料提供依据。     

走出认识误区积极开发氢能

氢来源于水,既可以通过各种化石燃料,如天然气,煤等与水反应来氢;也可以用可再生能源,如太阳能、风能生物质能、海洋能、地热或者二次能源(如电力)来开采"氢矿".氢能是环境友好的能源.利用燃料电池,由电化学反应将氢转化为电能和水.不排放CO2和NOx,没有任何污染.     

微生物燃料电池技术发展及应用范例

随着全球化石能源的减少和由此产生的温室效应的加剧，一种清洁高效的能源走进了人们的视野，它便是微生物燃料电池。微生物燃料电池（MFC）最早是1910年英国植物学家马克·比特首次发现了细菌的培养液能够产生电流，于是，他用铂作电极，将其放进大肠杆菌和普通酵母菌培养液里，成功制造出了世界上第一个微生物燃料电池。     

生物质富氧催化气化研究

一、主要技术内容 "生物质富氧催化气化研究"系"九五"国家重点科技攻关计划项目,项目编号为:96-A17-02-01. 该项目以生物质(稻草、麦草、稻壳、木屑、采伐剩余物及其它农作物秸杆等)为原料,在高温条件下生物质原料和气化介质发生部分氧化还原反应生成可供居民进行炊事用的煤气.生物质气化集中供气系统包括:生物质气化系统、煤气净化系统、煤气贮存系统、管网输配系统及污水处理系统.     

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。     

低效的燃料汽车并不环保

<正>一直以来都在大肆宣传"氢燃料"的优越性,虽然早在2005年,劳埃德就提出不同看法,但是主流思想却依旧强势。而今又有一位学者——朱利安·考克斯指出,氢燃料电池汽车并没有那么环保。朱利安·考克斯认为:目前氢燃料电池汽车比电池电动车昂贵得多,并且在接下来的几十年内都会如此。虽然这种情况会使得氢燃料电池汽车在大众市场上短期内不具有竞争力,但是大量的政府资金,依旧不断地注入这些不具有竞争力的车辆及其配套基础设施的研究和开发中。而真正荒谬的是,这些做法竟然是以保护环境为名义进行的,全然不顾具有成本竞争力的电池电动汽车(BEVs)更加环保,而且在可以预见的未来仍将更加绿色     

中温平板式固体氧化物燃料电池

固体氧化物燃料电池（Solid Oxide Fuel Cell，SOFC）是通过电化学反应将燃料中的化学能直接转化成电能的发电技术。它工作温度高，废热可以得到有效利用，能量转化效率高；因运动部件少，工作时安静；采用全固态结构，无酸碱腐蚀性物质包含在电池中，电池的污染排放低，因而被称之为21世纪的一种绿色发电技术。此外，SOFC的运行温度使得燃料的内部重整成为可能，原则上不仅可以使用纯氢燃料，还可以用资源丰富而且经济的天然气、煤气、生物质气等作为燃料。这就使得SOFC的运行费用大大低于其它使用纯氢气的燃料电池。这种费用较低而效率高的能源技术特别适合于中国的国情。不但可以优化我国的能源结构，降低传统火力发电所带来的环境污染，还将带动和促进相关高新技术产业的发展，对我国经济发展和国防建设具有重要意义。     

利用基因工程改良杨木材性并提高造纸中纤维素利用效率的研究进展

木质纤维素是地球上数量最大的可再生资源,由木质素、半纤维素及纤维素三者紧密结合产生的抗降解屏障作用是纤维素能源利用的主要障碍。通过调控木质素生物合成途径关键基因的表达来降低杨树木质素含量或改变木质素成分,是提高杨木纤维素转化效率并降低转化成本的有效途径。通过选定木质素合成基因作为调控目标,运用RNAi抑制技术调控木质素的生物合成,转化获得转基因植株是一条可行的途径。同时建立并开发更合理的木质素提取方法,得到纯度得率更高的木质素,结合多维核磁共振等分析手段对转基因杨树组分的成分结构变化进行深入地解析,追踪基因工程对杨木材性的改良效果,进一步为木质纤维素高效利用以及生物质能源型杨树的遗传育种研究开拓新思路。     

生物质制煤气、供热技术

一、主要技术内容 目前,不少企业在加工生产过程中产出大量木屑、甘蔗渣、糠醛渣等废弃物,处理不当会污染厂区和邻近地区,而生产所需蒸汽或煤气仍用常规燃煤工艺.农村乡镇秸杆利用率低,收割季节常常遍地烟火污染环境,但日常生活仍缺乏优质燃料.技术方应用流态化技术开发了多种利用生物质造气、供热技术.     

农林剩余物制造绿色建材新产品开发

该课题以农作物秸秆、竹材和林业加工剩余物为主要原材料，研发秸秆全生物量利用制造绿色板材及相关高附加值产品的成套生产工艺技术，创制了高性能竹基纤维复合材料、潮湿状态下使用的结构用秸秆刨花板；无游离甲醛释放葵花秸秆刨花板；无游离甲醛释放的麦秸、稻草纤维板；废弃木材以及加工剩余物制造环保型板材；豆基蛋白为基体的耐水性生物质胶粘剂、绿色轻型木塑复合材料等生物基产品。     

面向新一代生物及化工产业的生物质原料炼制关键过程

木质纤维素等生物质本身是一个超分子功能体，是新一代生物及化工产业最具价值的工业通用原料。国家973计划项目“秸秆资源生态高值化关键过程的基础研究”研究团队经过为期5年的研究，建立了以秸秆为代表的生物质高效转化关键过程和技术平台。但是，要在生物质经济的全球竞争中形成优势，还需突破制约生物质成为通用原料的基础问题。本文分析了面向新一代生物及化工产业的生物质产业发展特点和亟需解决的主要问题，提出了符合生物质原料结构特点和产物功能要求的生物质原料炼制过程新思路，将生物质原料炼制思路从原料预处理．组分分离提升到选择性结构拆分，并阐明了生物质成为新一代生物及化工产业通用工业原料需要解决的关键科学问题。     

燃料电池汽车用高压供氢系统研发

由于氢燃料电池因其高效率和零排放等优点,被认为是21世纪理想的移动动力源。从上世纪90年代后期,在全球范围内掀起了燃料电池汽车的研发热潮。在这样的国际大背景下,我国于2001年设立电动汽车重大专项,其中燃料电池汽车及相关技术的研发是其重要的研究内容之一。对于燃料电池汽车而言,除了燃料电池、电机和电控等关键技术外,氢燃料的储存与供给则是其区别于一般电动车的特有技术。     

镍促进的碳化钨催化纤维素直接转化制乙二醇

化石资源的不可再生性及其大量使用所造成的环境污染问题,使得发展可再生能源成为必然。纤维素作为自然界中最丰富的生物质资源,其催化转化制能源化学品是学术界的研究热点。本文介绍了我们关于纤维素高选择性一步转化制乙二醇新反应途径的研究。该工作以廉价的碳化钨,特别是镍促进的碳化钨为催化剂,在一定的反应温度和水相氢气氛条件下,成功实现纤维素转化率100％,乙二醇收率高达61％。乙二醇是重要的大宗能源化学品,工业生产高度依赖于石油乙烯资源。纤维素催化转化制乙二醇新反应途径的发现,开辟了一条新的利用可再生资源进行“生物炼制”的绿色路线,具有重要的学术意义和现实意义。     

固体氧化物基燃料电池氧动力学特性的高精快速测控关键技术与应用

化石燃料燃烧仍是我国主要的能源转换和利用方式,其转化效率低、排放污染大.为了实现节能环保,一方面需要向清洁低碳、安全高效的能源结构转型,提高能源转换效率;另一方面需要降低燃烧过程中一氧化碳、二氧化碳、氧化氮等各类副产物造成的大气污染.固体氧化物基燃料电池(SOFC)因其可以直接将化石燃料、生物质燃料或其他碳氢化合物燃料...     

生物燃料的减排悖论

2013年1月6日,英国兰卡斯特大学公布了一项新的研究成果显示,生物燃料也可能加剧空气污染。白杨、柳树和桉树生长速度快,是可再生木材燃料的来源,曾被视为石油和煤炭的纯净替代品。然而,它们生长过程中会释放化学物质异戊二烯,一旦在阳光下与其他空气污染物混合,可能导致农作物减产,倘若任其长期存在于     

秸秆致密成型燃料设备产业化技术分析

中国作为一个迅速崛起的发展中农业大国,在保护环境的前提下,要实现国民经济的持续增长,必须改变传统的能源利用和能源生产方式,开发利用生物质资源,生产清洁能源是一项必然的选择.作为人类传统燃料的农作物秸秆,是来源于太阳能的一种可再生能源,具有资源丰富含碳量低的特点,加之在其生长过程中吸收大气中的CO2而成为碳元素的汇(Sink)而被称为清洁能源[1].近年来随着农业生产经济水平的不断提高,农村生活用能中高品位的商品能源的比例增加,秸秆所占的比重正逐步下降.燃烧秸秆成为被替代的对象,田间地头或田间焚烧的秸秆量逐年增加,这种污染在收获季节集中排放,使得短时间内大气质量严重恶化,成为一个严重的社会问题[2].     

英国科学家发明尿液电池

英国的布里斯托尔机器人技术实验室的科学家们找到了一种利用尿液充当发电燃料的方式,进而让用尿液为手机充电成为现实。作为研制利用不寻常燃料的微生物燃料电池的专家,研究参与者、布里斯托尔西英格兰大学的伊奥尼斯·伊洛普罗斯博士表示,这是世界上第一款利用尿液发电的微生物燃料电池。他说:"这种燃料     

国内首台燃料电池汽车问世

一辆名叫“超越一号”的未来汽车11日在同济大学的校园中平稳行驶,它装着“绿色心脏”,以氢为燃料,排出纯净水,不会产生任何污染环境的废气。电动汽车是国家科技部“十五”期间12个重大科技专项之