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生物质工程科技创新平台

来源:中国农业大学 2006-06-29 12:44

能源是人类赖以生存的五大要素之一,是国民经济和社会发展的重要战略物资。随着中国改革开放后持续多年的高速发展,能源需求大增,环境污染相对加剧;随着国际能源的紧缺,国际石油价格持续飙升,发展洁净的可再生能源已经迫不及待。生物质能作为可再生能源,是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源,它在整个能源系统中占有重要的地位。  



生物质能研究正当时  

今年初,国家《可再生能源发展中长期规划》正式实施;6月份,财政部下发了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》,可再生能源的开发利用项目被列为重点扶持对象;发改委能源局“可再生能源发展专项资金实施细则”也已报国务院审批,近期即将公布……有关专家指出,可再生能源的发展已经迎来了政策的春天。  

“资源节约型、环境友好型”社会发展要求,科学发展观在新农村建设中的运用都对可再生能源,尤其是生物质能的研究、开发与应用提出了迫切要求。  

在生物质能开发与利用研究方面,我校“醒得早”,“985工程”生物质工程科技创新平台主任程序教授如是说,他表示,生物质工程中心将围绕国家战略需求,开展关键技术研发。  

我校“985工程”生物质工程科技创新平台2004-2006年度实施方案中,提出了生物质工程中心的总体建设目标:围绕国家能源与环境建设的重大战略需求,针对生物质能源与材料的重大科技问题,开展关键技术研究与开发,为相关产业的发展提供技术支撑。通过研究平台建设、提升我校在生物质资源领域已有优势,进一步凝聚创新队伍,结合引进国内外优秀人才,构建国内一流、国际知名的生物质工程技术中心,为实现我国长期能源战略目标,以及能耗结构和材料由石油基向生物质转型做出贡献。  

方案提出,以燃料酒精和沼气产业化为切入点,以生物质原料生产及生物利用技术为核心、开展我国生物质产业化关键技术研究。  



四大领域重点攻关  

经过反复研究,在集合学科优势、人才资源的基础上,“985工程”生物质工程科技创新平台确定了四项主要研究领域和内容。  

——中国生物质能资源的总体评价和能源作物的高效生产技术研究,制定我国生物能源产业的战略方向并解决原料生产问题。包括中国生物质能资源的总体评价;对最有希望的能源作物:木薯、甜高粱、柳枝稷和菊芋的品种改良和高效生产技术;挖掘中国特有的其他高淀粉类、高纤维类、高油类能源作物;生物质原料的初加工技术及成套设备等方向的研究。  

——生物燃料酒精生产的农工一体产业化模式及关键技术支撑体系,以广西、内蒙和新疆为基地,研究解决以木薯和甜高粱为原料的酒精大规模生产关键技术问题,改进发酵工艺、处理废弃物并资源化,构建新的生物能源循环经济。包括生物基燃料酒精原料(木薯、甜高粱)基地建设模式设计;高浓度有机废水和废渣的无害化处理与资源化;高效、高耐性酵母分离、培养和高效发酵工艺改良;甜高粱榨汁发酵工艺的完善和鲜汁保存技术等方向的研发。  

——建设农业产业化沼气工程,创造能源可再生循环利用模式。通过改进农村户用型沼气设施和发酵工艺,促进沼气技术的全面升级,推进农户型沼气向农业产业沼气的转型;创制高效、快速沼气发生生物反应器,提高农产品加工有机废弃物中和城市生活有机废弃物中的能源回收率;研究沼气储存、运输和转化问题,研制具有我国自主知识产权的专用沼气发电机组及配套设备;结合新农村科技专题,在密云县进行沼气快速发生生物反应器产业化中试。  

——纤维素、木质素的快速降解和资源化理论与技术研究。在这一领域,专家们进行了木质纤维类物料的高效保质集、储技术及设备;预处理工艺,综合应用并针对性地改进主要原料预处理技术;微生物工程,高效菌株分离、基因克隆、构建基因工程菌;研究膜生物反应器与组合分离产物纯化技术,创新在线分离工艺;纤维素、木质素的降解机理与途径等基础研究。  

“‘醒得早’,千万不要‘赶晚集’!”刚刚参加了世界生物质能源大会的程序教授,看到了世界范围内对生物质能的研发和需求热度,他带领的生物质工程科技创新团队正准备打一场攻坚战。  



背景资料:什么是生物质能?  

生物质能是指任何由生物的生长和代谢所产生的物质(如动物、植物、微生物及其排泄代谢物)中所蕴含的能量。直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨(干重),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。
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