生命科學(xué)與生物技術(shù)導(dǎo)論：12講-生物能源

1、1234化石能源是主流，化石能源是主流，但僅能支撐但僅能支撐300300年年的大規(guī)模開(kāi)采的大規(guī)模開(kāi)采5伊拉克戰(zhàn)火炸伊拉克戰(zhàn)火炸毀了輸油管毀了輸油管6Hurricane Katrina, late August 20052005年有年有8個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸個(gè)臺(tái)風(fēng)登陸我國(guó)，海棠、麥莎、我國(guó)，海棠、麥莎、泰利、卡努、達(dá)維和泰利、卡努、達(dá)維和龍王均在龍王均在12級(jí)以上級(jí)以上 世界各國(guó)二氧化碳排放量：世界各國(guó)二氧化碳排放量：78910111213141516nBiobased Transportation FuelsnBiobased Products17n生物煉制是指將生物質(zhì)生物煉制是指將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為具有附加

2、值產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為具有附加值產(chǎn)品的過(guò)程。這些產(chǎn)品主要的過(guò)程。這些產(chǎn)品主要包括生物材料、乙醇、包括生物材料、乙醇、燃?xì)?、化工和其它材料燃?xì)狻⒒ず推渌牧仙a(chǎn)的關(guān)鍵中間體等。生產(chǎn)的關(guān)鍵中間體等。n生物煉制基于機(jī)械、化生物煉制基于機(jī)械、化學(xué)和生物化學(xué)過(guò)程的技學(xué)和生物化學(xué)過(guò)程的技術(shù)平臺(tái)。術(shù)平臺(tái)。18192021菜籽油菜籽油麻風(fēng)樹(shù)油麻風(fēng)樹(shù)油豆油豆油棕櫚油棕櫚油廢油廢油價(jià)格低價(jià)格低產(chǎn)率高產(chǎn)率高可循環(huán)利用可循環(huán)利用22Perfect23脂肪酸甲酯脂肪酸甲酯生物柴油（生物柴油（20%）表面活性劑表面活性劑增塑劑增塑劑潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑等等甘油甘油1，2丙二醇丙二醇聚酯聚酯丁二酸丁二酸等等242526particulat

3、e matterhydrocarbon27281991-2005年世界生物柴油的產(chǎn)量變化年世界生物柴油的產(chǎn)量變化2930美國(guó)生物柴油加工廠(chǎng)的分布美國(guó)生物柴油加工廠(chǎng)的分布（截止到（截止到2005年年4月）月）312006年生物柴油與石化柴油的價(jià)格對(duì)比年生物柴油與石化柴油的價(jià)格對(duì)比32不同原料的生物燃料產(chǎn)量不同原料的生物燃料產(chǎn)量3334353637木質(zhì)木質(zhì)纖維素纖維素纖維素纖維素半纖半纖維素維素木素木素木糖木糖木酮糖木酮糖葡萄糖葡萄糖燃燃料料乙乙醇醇水解水解水解水解發(fā)酵發(fā)酵發(fā)酵發(fā)酵發(fā)酵發(fā)酵異構(gòu)異構(gòu)不能轉(zhuǎn)化不能轉(zhuǎn)化為可代謝糖源為可代謝糖源3839速生草速生草甘蔗甘蔗秸稈秸稈木屑木屑廢紙廢紙40酚類(lèi)酚

4、類(lèi)15-25%6C糖均聚物糖均聚物38-50%5C、6C糖聚合物糖聚合物23-32%41424344451975-2005年世界燃料乙醇的產(chǎn)量變化年世界燃料乙醇的產(chǎn)量變化 46474849505152535455565758煤炭煤炭18.7億噸，增長(zhǎng)億噸，增長(zhǎng)14.4%原油原油2.9億噸，增長(zhǎng)億噸，增長(zhǎng)16.8%天然氣天然氣415億億m3，增長(zhǎng)，增長(zhǎng)18.5%水電水電3280億億kW.h，增長(zhǎng)，增長(zhǎng)15.6%核電核電501億億kW.h，增長(zhǎng)，增長(zhǎng)15.6%5960n中國(guó)目前探明油、氣儲(chǔ)量占世界總量的中國(guó)目前探明油、氣儲(chǔ)量占世界總量的3.73.7和和1.961.96，人均擁有量只有，人均擁有量只

5、有1212和和4 4。n如果按石油最終可采儲(chǔ)量為如果按石油最終可采儲(chǔ)量為140140億噸計(jì)算，億噸計(jì)算，最終開(kāi)采年限將可達(dá)最終開(kāi)采年限將可達(dá)7070年。年。n天然氣可采儲(chǔ)量為天然氣可采儲(chǔ)量為1.581.58萬(wàn)億萬(wàn)億m m3 3，可開(kāi)采，可開(kāi)采7979年。年。61n20052005年，進(jìn)口量達(dá)到年，進(jìn)口量達(dá)到1 1億噸。億噸。n20202020年，進(jìn)口量將達(dá)到年，進(jìn)口量將達(dá)到2.52.5億噸，可能超過(guò)億噸，可能超過(guò)日本成為世界第一大油品進(jìn)口國(guó)。日本成為世界第一大油品進(jìn)口國(guó)。n石油安全問(wèn)題對(duì)我國(guó)成為了一個(gè)日益緊迫石油安全問(wèn)題對(duì)我國(guó)成為了一個(gè)日益緊迫的問(wèn)題。的問(wèn)題。62加大清潔能源能源結(jié)構(gòu)的比重，特別是可加大清潔能源能源結(jié)構(gòu)的比重，特別是可再生能源的開(kāi)發(fā)利用再生能源的開(kāi)發(fā)利用6364現(xiàn)有的糧食燃料乙醇現(xiàn)有的糧食燃料乙醇65各地?cái)M建糧食燃料乙醇項(xiàng)目各地?cái)M建糧食燃料乙醇項(xiàng)目66非糧乙醇項(xiàng)目是未來(lái)發(fā)展的方向非糧乙醇項(xiàng)目是未來(lái)發(fā)展的方向麻瘋樹(shù)生產(chǎn)生物柴油工程化模式麻瘋樹(shù)生產(chǎn)生物柴油工程化模式中試基地規(guī)范化優(yōu)質(zhì)原料種植基地生物技術(shù)研究麻瘋樹(shù)優(yōu)質(zhì)原料生物柴油工藝常規(guī)育種分子