摘要：為了加快生物燃料產業的發展速度，提高生物燃料的產量和質量，微流體技術被引入到了生物燃料領域。文章聚焦于微流體技術在生物燃料領域的應用，重點介紹了微流體技術及裝置在生物柴油和生物乙醇生產中的應用，討論了影響生物燃料微流體反應器性能的相關因素，最后，提出了微流體技術在生物燃料領域的應用過程中所面臨的問題并展望了其應用前景。

關鍵詞：微流體技術；生物燃料；生物柴油；生物乙醇；微流體反應器

隨著經濟的迅速增長，傳統化石燃料日益枯竭，溫室效應逐漸加劇，生物燃料的重要性日益凸顯。作為液體生物燃料，生物柴油和生物乙醇具有原料來源廣泛、清潔可再生、生產規模不斷擴大等特點，在一定程度上能夠滿足目前緊迫的能源需求[1]。然而，兩者生產過程中的一些消極因素限制了它們的進一步發展，如土地面積需求過大、生產成本過高、產品產率過低以及產品質量欠佳等[2]。這些消極因素的存在阻礙了生物燃料的規?；M程，為了盡早實現生物燃料的規模化和商業化，納米技術、基因工程技術和微流體技術等不斷被引入到生物燃料的研究和生產之中。其中，微流體技術在改善生物柴油和生物乙醇的產量和質量方面效果顯著。微流體技術是基于微流控芯片在微觀尺度下控制、操作和檢測復雜流體的技術，它能在較小的試劑體積和較短的反應時間等條件下進行工作。微流控芯片的尺寸僅為十幾平方厘米甚至幾平方厘米，且其上通常會內置有檢測、分析及樣品制備等諸如生物或化學實驗室的各種功能，因此，其又被稱為芯片實驗室。作為一門新興技術，其被廣泛應用于化學、醫藥、生命科學等多個領域，由于其小型化、高精度、短周期和低能耗等獨特的優點，其在生物燃料領域也表現出了巨大的潛力。微流體技術不僅能快速進行微藻等產油微生物的高通量篩選和培養條件的優化，還能通過增大生物柴油酯交換過程兩相界面的接觸面積而改善其轉化率，另外，在生物燃料的生產過程中，將這種技術與相應的功能原件集成后，除了能夠在線分析和監測產品質量，還能完成生產環境的實時控制從而提高產品質量。

1微流體的特性

要想深入了解微流體技術在生物燃料領域的應用，首先需要了解微觀尺度下的流體特性。微流體是一種借助亞毫米至亞微米微通道產生的流體，這種微尺度下的流體學行為與宏觀尺度下的流體學行為差異很大。在流體力學中，流體流動特性通常采用雷諾數（ReynoldsNumber，Re）進行表征。一般情況下，當Re<2000時，流體表現為層流狀態；當Re>4000時，流體則表現為湍流狀態。層流流動時，不同流體系統的流體粒子彼此平行地分層流動，互不干擾與混雜；而湍流流動時，各流體系統的流體粒子間強烈的混合與摻雜，不僅有沿著主流方向的運動，還有垂直于主流方向的運動，兩者的流動特征如圖1所示。另外，佩克萊數（PecletNumber，Pe）也是反映流體流動狀態的參數，其可以表征對流和擴散的相對大小，反映了流體返混的程度，Pe越大，表示返混程度越小，Pe越小，則表示返混程度越大。由于微流體通道的空間有限（直徑為5~250μm），流速較低（1~1000μL/min），導致微流體的Re非常?。?~100），而Pe比較大（>103），微流體表現為層流特征而非湍流，其中的流體粒子彼此平行地分層流動，互不干擾可再生能源RenewableEnergyResources與混雜，兩個或多個流體系統中的粒子除了擴散之外不能混合，這意味著其中粒子的速度和位置是可以預測到的[3]。在微觀水平上，表面張力和毛細管力在流體中的作用非常突出，這對生物柴油合成過程中脂質提取和酯交換非常有利。同時，由于尺度的減小，微流體的比表面積變得很大，當兩種不混溶的液體（油和甲醇)同軸混合時，兩相界面之間的物料傳遞增強，這不僅有利于正向反應（脂肪酸甲酯的形成），還能提高底物轉化率[4]。此外，由于微流體比表面積的增大，脂質提取時的收率也明顯提高[5]。

2微流體技術在生物柴油生產中的應用

[摘要]目前，中國的生物質能源生產已經形成一定規模，國家也通過制定行業標準規范生物質能源生產，出臺法律法規為其提供保障，并運用財稅政策推進生物質能源產業發展。但是，中國生物質能源產業發展還面臨原料資源短缺、生物質能源工業體系不完備、研究開發能力不足、產業化基礎薄弱以及產品市場競爭力不高等問題。展望未來，中國生物質能源產業的發展空間廣闊，技術將不斷完善，它將改變中國現有的能源消費結構，凈化環境，并推動農村經濟發展。

一、中國生物質能源開發利用現狀

20世紀70年代，國際上第一次石油危機使發達國家和貧油國家重視石油替代，開始大規模發展生物質能源。生物質能源是以農林等有機廢棄物以及利用邊際土地種植的能源植物為主要原料進行能源生產的一種新興能源。生物質能源按照生物質的特點及轉化方式可分為固體生物質燃料、液體生物質燃料、氣體生物質燃料。中國生物質能源的發展一直是在“改善農村能源”的觀念和框架下運作，較早地起步于農村戶用沼氣，以后在秸稈氣化上部署了試點。近兩年，生物質能源在中國受到越來越多的關注，生物質能源利用取得了很大的成績。沼氣工程建設初見成效。截至2005年底，全國共建成3764座大中型沼氣池，形成了每年約3.4l億立方米沼氣的生產能力，年處理有機廢棄物和污水1.2億噸，沼氣利用量達到80億立方米。到2006年底，建設農村戶用沼氣池的農戶達2260萬戶，占總農戶的9.2%，占適宜農戶的15.3%，年產沼氣87.0億立方米，使7500多萬農民受益，直接為農民增收約180億元。生物質能源發電邁出了重要步伐，發電裝機容量達到200萬千瓦。液體生物質燃料生產取得明顯進展，全國燃料乙醇生產能力達到：102萬噸，已在河南等9個省的車用燃料中推廣使用乙醇汽油。

（一）固體生物質燃料

固體生物質燃料分生物質直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質與煤混合燃燒為原料的燃料。生物質燃燒技術是傳統的能源轉化形式，截止到2004年底，中國農村地區已累計推廣省柴節煤爐灶1.89億戶，普及率達到70%以上。省柴節煤爐灶比普通爐灶的熱效率提高一倍以上，極大緩解了農村能源短缺的局面。生物質成型燃料是把生物質固化成型后采用略加改進后的傳統設備燃用，這種燃料可提高能源密度，但由于壓縮技術環節的問題，成型燃料的壓縮成本較高。目前，中國（清華大學、河南省能源研究所、北京美農達科技有限公司）和意大利（比薩大學）兩國分別開發出生物質直接成型技術，降低了生物質成型燃料的成本，為生物質成型燃料的廣泛應用奠定了基礎。此外，中國生物質燃料發電也具有了一定的規模，主要集中在南方地區的許多糖廠利用甘蔗渣發電。廣東和廣西兩?。▍^）共有小型發電機組300余臺，總裝機容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣電廠。中國第一批農作物秸稈燃燒發電廠將在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設，裝機容量分別為2×12兆瓦和25兆瓦，發電量分別為1.2億千瓦時和1.56億千瓦時，年消耗秸稈20萬噸。

（二）氣體生物質燃料

摘要：生物質合成航空生物燃料接近于航空煤化石燃料，可以直接替代航空煤化石燃料，而無需開發新的燃料運輸系統。這是降低航空工業碳排放和燃料成本的重要措施之一。因此，生物質氣化合成技術將是今后發展的主要方向，也適應我國發展的主方向

關鍵詞：新型航空；生物燃料；研究；前景

伴隨著我國經濟的發展，航空業的發展步伐也非常迅速，因此航空業對航空燃料的需求量也在不斷加大。石油作為航空的主要燃料，航空業對石油的需求正在增加。石油是一種不可再生資源，長期開采，導致航空能源短缺。如何減少航空工業的二氧化碳排放，對新型物質燃料的研究是一個重要課題。

1航空生物燃料的原料來源

航空生物燃料具有廣泛的原材料，包括藻類，麻風樹，油籽作物，廢油和農業廢物。目前，民用航空測試中使用的航空生物燃料的典型材料是海藻，亞麻籽和麻風樹種子。藻類是世界上最原始的生物之一。海藻光合作用固定的二氧化碳占世界固定二氧化碳總量的40％以上，海藻本身富含60％以上的油，光合效率高，單位面積產量高。而且生長周期短。此外，藻類的自養過程會消耗不適合在廢水中降解的氮和磷，這不僅降低了水體的富營養化程度，而且降低了藻類的養殖成本。盡管具有上述優點，但有必要降低建設和生產的成本，并優化藻類育種的培養，以便在航空燃料的生產中大規模應用藻類。亞麻板栗是一種季節性快速生長的油料作物，種子油含量為35％~38％（w）。它通常在3月份種植，7月份收獲。它可以與小麥和其他谷物交替種植。它主要生長在溫和的氣候條件下，每平方公里可以在水量很少的地區生產120噸種子。目前，亞麻作為航空燃料的油料種子發展的瓶頸在于輪作的種植方法將限制種植規模。麻瘋樹（Jatrophacurcas）是一種生長在半干旱地區的果實灌木，具有耐旱，抗蟲和抗病能力。生產周期僅1-2年，種子含油量約為30％-35％（w），平均每平方公里產量約為500噸。然而，麻瘋樹種子對人類和動物都有毒，必須人工收集，限制其使用。

2新型航空生物燃料的開發

1、能源農業發展戰略的國際比較

（一）美國的“能源農場”策略

為了控制中東地區的石油資源，美國在軍備支出方面付出巨大代價，美國政府逐漸認識到把資金投給動蕩不安的中東還不如投給國內的農場主。美國的能源農業是以燃料酒精為突破口發展起來的。在上世紀70年代初，美國開始利用玉米為原料生產燃料酒精，80年代后期，由于石油價格走低，燃料酒精產業的發展一度處于停頓狀態。近年來，受石油價格大幅上漲的影響，燃料酒精再次得到重視，生產規模迅速增大。美國人少地多，農業生產發達，玉米等農產品過剩，以糧食為原料生產燃料酒精具有良好的產業化條件和基礎。目前，美國玉米酒精年產量已達1000萬噸，其中，912萬噸被添加到汽油中，替代了運輸用能源的3%，在中西部12個州這一比例甚至達到了5%～10%。

為了推動能源農業的發展，美國在總體部署、市場供應、稅收優惠、資金支持、技術開發等方面做出了系統的安排。

1.總體部署。1990年以來，美國出臺了一系列的法令法規推動生物質能源的使用。例如，1994年，美國環境保護委員會（EPA）規定，以燃料酒精為主的可再生清潔燃料在大城市必須全年供應：1998年，國會通過《汽車替代燃料法》，鼓勵使用燃料酒精作為替代能源。1999年，美國總統簽署的一項國家戰略計劃提出，到2020年，生物質燃油將取代石化類燃油消費量的10%。2005年實施的《國家能源政策法》規定，銷售的汽油中必須包含一定比例（將逐年遞增）的生物質能源燃料，在未來的5年內，燃料酒精的產量將增加一倍，到2012年，汽油中添加酒精的數量要達到80億加侖（2430萬噸），2013年，可再生能源要占全部能源的7.5%以上。2005年，美國農業部（USDA）宣布實施綜合能源戰略，支持燃料酒精、生物柴油等可再生能源的開發、生產和使用，成立能源理事會，協調與美國能源部、環保局等部門的合作，監督綜合能源戰略的實施。

美國通過以上法令法規，從總體上對生物質能源的開發利用進行了規劃，以法律手段為能源農業的發展提供了保障。

1、能源農業發展戰略的國際比較

（一）美國的“能源農場”策略

為了控制中東地區的石油資源，美國在軍備支出方面付出巨大代價，美國政府逐漸認識到把資金投給動蕩不安的中東還不如投給國內的農場主。美國的能源農業是以燃料酒精為突破口發展起來的。在上世紀70年代初，美國開始利用玉米為原料生產燃料酒精，80年代后期，由于石油價格走低，燃料酒精產業的發展一度處于停頓狀態。近年來，受石油價格大幅上漲的影響，燃料酒精再次得到重視，生產規模迅速增大。美國人少地多，農業生產發達，玉米等農產品過剩，以糧食為原料生產燃料酒精具有良好的產業化條件和基礎。目前，美國玉米酒精年產量已達1000萬噸，其中，912萬噸被添加到汽油中，替代了運輸用能源的3%，在中西部12個州這一比例甚至達到了5%～10%。

為了推動能源農業的發展，美國在總體部署、市場供應、稅收優惠、資金支持、技術開發等方面做出了系統的安排。

1.總體部署。1990年以來，美國出臺了一系列的法令法規推動生物質能源的使用。例如，1994年，美國環境保護委員會（EPA）規定，以燃料酒精為主的可再生清潔燃料在大城市必須全年供應：1998年，國會通過《汽車替代燃料法》，鼓勵使用燃料酒精作為替代能源。1999年，美國總統簽署的一項國家戰略計劃提出，到2020年，生物質燃油將取代石化類燃油消費量的10%。2005年實施的《國家能源政策法》規定，銷售的汽油中必須包含一定比例（將逐年遞增）的生物質能源燃料，在未來的5年內，燃料酒精的產量將增加一倍，到2012年，汽油中添加酒精的數量要達到80億加侖（2430萬噸），2013年，可再生能源要占全部能源的7.5%以上。2005年，美國農業部（USDA）宣布實施綜合能源戰略，支持燃料酒精、生物柴油等可再生能源的開發、生產和使用，成立能源理事會，協調與美國能源部、環保局等部門的合作，監督綜合能源戰略的實施。

美國通過以上法令法規，從總體上對生物質能源的開發利用進行了規劃，以法律手段為能源農業的發展提供了保障。

摘要：隨著社會經濟的不斷發展，國家對節能減排以及可持續發展的重視性逐漸上升，在工業生產領域，生物質鍋爐的應用帶動了工業綠色新能源改革，生物質鍋爐相比傳統鍋爐，其優勢就是綠色、節能、環保。本文就生物質鍋爐節能減排方面進行簡要概述，希望能夠對相關工作提供參考和幫助。

關鍵詞：生物質鍋爐；節能減排；探究

1概述生物質與生物質鍋爐的特性

1.1生物質的定義。研究生物質鍋爐首先要清楚生物質的定義，生物質的定義較為廣泛，通過光合作用形成的各種有機物都被稱為生物質，不僅包括動植物，還包括微生物。作為綠色新能源的生物質能，則是指將生物質體內蘊藏的能量（將太陽能轉化為化學能）轉化為實際意義上的固態、液態、氣態燃料。作為目前新能源領域唯一一種可再生的碳源能量，研究其節能減排性質十分關鍵。目前，作為主要的生物質來源的有農業廢棄物、林業廢棄物、工業生產廢棄物等，例如，農作物中的秸稈、淀粉類作物、油料作物、工業廢氣有機物、煙梗、動物排泄物等。1.2生物質鍋爐的特性。作為使用生物質為能量來源的鍋爐，生物質的性質直接決定了生物質鍋爐的綠色、環保，具有強大的生命力。分析現階段的生物質鍋爐，一般由五個部分組成：給料系統、燃燒系統、吹灰系統、煙風系統、自控系統。主要種類分為生物質熱能鍋爐與生物質電能鍋爐，其工作原理相同，只是第一種類型鍋爐是直接獲取熱能，第二種是將熱能轉化為電能?，F階段生物質熱能鍋爐使用較為廣泛。生物質鍋爐在實際使用中，原料成本低、整體價格低、運行流程簡單，在我國正在大規模的推廣使用中。其原料使用的是清潔能源，且燃燒時間長，效益較高，對環境基本屬于零污染。相比傳統鍋爐，生物質鍋爐在實際使用中，因生物質原料的含硫量大都小于0.2%，所以在工藝生產中不需要安裝氣體脫硫裝置，成本較低。分析生物質鍋爐的原料來源，以秸稈、煙梗為例，若處理不當，會對環境造成污染，但如果充當燃料，既可以做到資源的優質應用，還可以降低成本，提高生產效益。生物質鍋爐因為燃料的原因，燃料中含氮量高，所以在燃燒過程中產生的一氧化氮多，導致氮氧化物排放濃度高。1.3解決氮氧化物排放濃度高的方案。采用SNCR技術，即選擇性非催化還原技術，它是目前主要的煙氣脫硝技術之一。在選擇性非催化還原（SNCR）的氮氧化物去除的過程中，還原劑是以液態（氨水、尿素溶液）或氣態的形式（氨氣）噴射到850～1050℃的高溫煙氣窗口中，通過還原反應后最終形成氮氣、水和二氧化碳，從而降低煙氣中的氮氧化物。

2生物質鍋爐對節能減排的應用意義

2.1減少溫室氣體排放，遏制溫室效應。分析傳統燃料燃燒現狀不難發現，其中有害物質在其排放物中占比較高，雖然進行脫硫、脫氮環保工藝的應用，但其硫化物與氮化物的比例仍較高，對環境造成污染的同時，加重了地球的溫室效應，不利于生態環境的保護。而利用生物質新能源，其燃燒二氧化碳等溫室氣體的排放，與生物質原料生長進行的二氧化碳的吸收，整體構成了自然碳循環，在理論上實現了二氧化碳的零排放，可以有效降低溫室氣體對環境的污染，且利用生物質燃料與煤炭等傳統燃料結合的使用方法，可以有效降低二氧化硫等有害氣體的排放，對生態環境保護有著重要作用。2.2利于改善生態環境，保護人們生活健康。在數年前的農村，處理秸稈等廢棄農作物的方式大都是囤積燃燒，不僅造成了資源浪費，還對生態環境造成了嚴重的影響，而利用生物質鍋爐可以將農業、林業、工業廢棄物進行二次利用，既保護了環境，還有利于企業經濟效益的提高。再者對比生物質新能源與傳統能源，生物質能源的排放污染較小，對環境基本為零污染，全面推廣生物質鍋爐有利于改善生態環境，保護人們的生活健康，促進可持續發展理念的貫徹。2.3符合國家可持續發展戰略要求。生物質鍋爐自問世以來，得到了國家的大力推廣，因其符合國家可持續發展戰略，響應了發展循環經濟的號召。農作物中的秸稈、淀粉類作物、油料作物、工業廢氣有機物、煙梗、動物排泄物等都可以作為生物鍋爐的燃料。工農業中的生產廢棄物的再利用是國家循環經濟的核心，發展生物質能源，推廣生物質鍋爐的使用就是對工農業廢棄物進行再生產利用，符合循環經濟發展的核心要求。2.4促進能源結構調整，節約資源。分析生物質鍋爐的能量來源，上文中提高，只要是經過光合作用產生的有機物都可以代入生產使用。利用生物質鍋爐可以有效促進國家能源結構使用調整，節約資源，保護環境，分析生物質鍋爐的熄滅設備，可以快速、有效地進行大規模的資源化應用，且成本較低，熄滅產生二氧化碳等溫室氣體的排放，與生物質原料生長進行的二氧化碳的吸收，整體構成了自然碳循環，在理論上實現了二氧化碳的零排放，可以有效降低溫室氣體對環境的污染。

20世紀90年代以來。我國對石油進口的依賴度越來越大，中國原油消費量以年均5．77％的速度增加，而同期國內原油供應增速僅為1．67％，供需缺El逐年拉大。我國石油消費增長迅速。對石油進口依賴度越來越大。這已成為我國的一個基本國情。鑒于化石能源資源的有限性和全球環境壓力的增加，世界上許多國家都認識到了新能源與可再生能源的重要性．并從政治、經濟和技術上采取行動，出臺了一系列有利于加快新能源與可再生能源技術產業化、商業化的政策法規和措施。全球至少48個國家制定了促進可再生能源利用的政策。

1多元化替代石油能源的技術開發現狀及應用

目前．多元化能源替代技術開發主要集中在煤及天然氣合成油、生物柴油、燃料乙醇等領域。

1．1我國天然氣制油燃料技術開發情況

中國石化股份有限公司十分重視GTL技術開發．目標是開發出具有中國石化自主知識產權的成套GTL技術。目前在F_T合成催化劑上已取得了一定的進展。11由中國石化股份有限公司立項安排中科院大連化物所開發的適用于列管式固定床反應工藝的氧化硅負載的鈷基催化劑，具有合成直鏈高碳烴f蠟質產品)的特點。目前開發的適用于漿態床反應工藝的活性炭負載的鈷基催化劑，具有較好的制取柴油餾分的性能。液體產品中柴油組分較高，其中CIO～C20液體在產物中的比例為60％左右。21由中國石化股份有限公司石油化工科學研究院(RIPP)開發的，以氧化鋁為載體、金屬鈷為活性組分，一定程度上解決了F—T合成反應過程中在提高CO轉化率時，C選擇性下降的問題，大大提高了反應經濟性和碳源利用效率。31由中科院山西煤化所先后開發的將傳統F—T合成與沸石分子篩相結合的固定床二段合成工藝和漿態床一固定床二段工藝，于2001年建成千噸級漿態床合成油試驗裝置和催化劑制備裝置，已進行了多次試驗，并得到合格產品。目前正計劃建l0萬噸級工業示范裝置。41山東兗礦集團公司2004年建成了5000噸／年漿態床低溫F—T合成油裝置。連續運行4706小時。目前已完成百萬噸級煤制油工業示范裝置可行性研究報告。兗礦集團在國內合成油領域居領先地位。該集團目前已擁有包括反應器和催化劑技術的F—T合成核心技術。目前。我國以煤炭為原料，采用直接液化或經F—T合成制取液體燃料的在建、擬建項目已近800萬噸／年．一般在2010年左右建成。預計到2020年我國將完成總投資4000～5000億元，形成5000萬噸／年的油品產能。中國煤炭儲量相對豐富，在特定區域．有一定的天然氣資源。隨著石油資源的日趨緊張、原油價格的不斷攀升，以煤炭、天然氣為原料制合成氣，經F—T反應制液體燃料較有發展前途。

1．2生物柴油技術

摘要:對比研究生物陰極微生物燃料電池與一般微生物燃料電池的廢水處理與同步發電能力。以學校食堂餐飲廢水為微生物燃料電池的底物，首先通過實驗為微生物燃料電池選擇合適的電子受體；其次，在采用較適宜電子受體的同等條件下，對生物陰極微生物燃料電池與一般微生物燃料電池處理餐飲廢水的COD去除率及產電電流密度進行對比。實驗結果表明，生物陰極微生物燃料電池處理餐飲廢水的廢水處理效果和發電能力均優于一般微生物燃料電池。

關鍵詞:生物陰極;微生物燃料電池;餐飲廢水;發電;廢水處理

0引言

微生物燃料電池（MicrobialFuelCell，MFC）是1種利用微生物代謝活動將儲存在有機物中的化學能直接轉化為電能的生物反應裝置。微生物燃料電池利用廢棄物進行發電，在處理廢水的同時產生電能，而且發電過程不會產生任何污染環境的有害氣體，被視作1種高效益、低能耗、清潔環保的新型廢水處理及綠色發電工藝［1-4］。微生物燃料電池屬于復雜的生物電化學系統，諸多因素影響其運行性能。目前，由于其發電性能與廢水處理效果較差，利用微生物燃料電池處理各類廢水的研究工作大多數仍停留在實驗室研究階段［5-10］。在大量投入實際應用前，需要進一步提高其發電效率及廢水處理性能。陰極是制約微生物燃料電池產電性能的主要原因之一［11］。為了提高產電性能，一般需要在陰極添加催化劑。根據陰極催化劑的類型，可以把微生物燃料電池的陰極分為生物陰極和非生物陰極。一般微生物燃料電池采用非生物型陰極，其常用催化劑一般為鉑等貴金屬，極大地增加了微生物燃料電池的成本，且容易造成催化劑污染，不適于微生物燃料電池的規?；瘧?。生物陰極MFC以微生物作為催化劑，這些微生物能夠簡單地從好氧污泥中獲得，造價低廉，極大地提高了MFC在實際中的可應用性和可持續性［12］。根據陰極電子受體的不同，可將MFC的生物陰極可分為好氧型生物陰極和厭氧型生物陰極。好氧型生物陰極微生物燃料電池直接或間接以氧氣作為電子受體。厭氧型生物陰極微生物燃料電池則以過渡金屬修飾生物陰極或者添加化合物作為電子受體以代替氧氣作為電子受體，目前研究比較廣泛的主要有硝酸鹽、硫酸鹽等。本實驗首先對一般常用的電子受體進行比較，以選取性能較好的電子受體，然后從電流密度和污水COD去除率方面，對比生物陰極型微生物燃料電池與一般微生物燃料電池處理餐飲廢水的整體性能。

1實驗準備

1.1系統構成

－－生物能源發展調查之一

國際市場油價的日高一日，日前超出每桶70美元，給我國高速發展的社會經濟帶來越來越大的壓力。近一個多世紀來，石油是應用最為廣泛的化石能源，有“現代社會血液”之稱。它不僅僅是能源之母，還是紡織、電子、化工、材料等現代工業產品的基礎原材料。油價高漲、資源短缺、環保壓力和高速增長的需要，形成無法調和的矛盾，直接制約我國加速建設“全面小康”和國家安全。記者調查采訪了解到，我國有能力替代石油的生物能源和生物材料產業研究有數十年歷史，在生物質能加工轉化及相關環保技術方面有了一定的積累。專家認為，我國有條件進行生物能源和生物材料規模工業化和產業化，可以在2020年形成產值規模達萬億元，在“石油枯竭拐點”形成部分替代能力。

石油消費仍是我國國民消費水平標志，巨量進口危及社會經濟發展和國家安全

進入本世紀，石油價格上漲已讓很多平常百姓感到壓力。以車用93號汽油為例，目前價格已經從2000年前的1.8元左右上漲到現在的4.4元左右。中國工程院院士、清華大學原副校長倪維斗教授日前接受記者采訪時介紹：據美國能源部和世界能源理事會預測，全球石化類能源的可開采年限分別為石油39年、天然氣60年、煤211年，而其分布主要在美國、加拿大、俄羅斯和中東地區。中國是石油資源相對貧乏的國家，專家測算石油穩定供給不會超過20年，很可能我們實現“全面小康”的2020年就是石油供給喪失平衡的“拐點年”。

根據國家海關總署提供的資料，我國由1993年變為石油凈進口國。過去的10年中，我國石油需求量幾乎翻了一倍。2004年進口原油1.2億噸，比上年增長34.8%，占國家石油總供給量40%以上。今年石油進口依存度將上升到57%。到2010年，我國石油消費總量將達4億噸。而國內生產能力僅為1.6億噸到1.7億噸。公務員之家版權所有!

另外，我國以石油為原料的能源、材料，如乙烯、醇類，需求量激升。2004年實際消費量1600多萬噸，進口量占40%以上。專家預測，到2010年，此類產品的需要量將上升到3000萬噸左右。這些是化工、電子、汽車、紡織、塑料、能源產品等的基礎原料。而且，目前這類石油加工品的成套設備均為國外大公司壟斷。

摘要：隨著能源危機和環境污染問題日益突出，世界能源發展正步入一個嶄新的時期，即世界能源結構正在經歷由化石能源為主向可再生能源為主的變革。纖維素乙醇因被當作最佳液體替代燃料并具有生態效益而成為工業生物技術的研究熱點。針對國內外纖維素乙醇的研究現狀，分析了影響纖維素乙醇產業化發展的因素以及纖維乙醇產業化發展的趨勢。

關鍵詞：纖維素乙醇；木質纖維素；產業化；生物精煉；乙醇聯產

Abstrct：Withtheenergycrisisandenvironmentalproblems?becomingincreasinglyprominent，worldenergydevelopmentisenteringanewperiod.Thatis,theworldisexperiencingtherevolutionthattheenergy?isbeingrestructuredfromfossilenergyconsumptiontofocusingmainlyontherenewableenergyrevolution.Celluloseethanolisbeenthebestalternativeliquidfuelandindustrialbiotechnologyresearchfocusesonecologicalbenefits.Inthispaper,theauthorssummarizethestatusofcelluloseethanolathomeandabroad,andanalyztheimpact?factors?affectingcelluloseethanolindustrydevelopmentandthedevelopmenttrendofthecelluloseethanolindustry.

Keywords：Celluloseethanol;lignocellulose;industrialization;bio-refining;co-productionofethanol

0引言

能源問題是當今世界各國都面臨的關系國家安全和經濟社會可持續發展的中心議題，已經成為全球關注的焦點。因此，人們開始把目光轉移到有利于社會可持續發展的可再生能源體系。專家認為，生物質資源轉化體系是引領第三次世界能源革命的技術平臺。在此背景下，燃料乙醇已經被視為替代和節約汽油的最佳燃料，其高效的轉換技術和潔凈利用日益受到全世界的重視，已經被廣泛認為是21世紀發展循環經濟的有效途徑。