中山大学生科院《生物技术学》课件-四、生物技术与生物能源精选.ppt

* 生物柴油 1、生产方法：化学法、酶催化法； 2、生产原料：植物油、动物油（包括废油脂）； 3、特点：油变油； 4、关键技术：高油作物选育、高效脂肪酶制备、提高酯化率、降低工艺成本； 现状：国外已开始规模化生产，2005年全世界年产已达500万吨。 * 生物柴油在巴西 巴西主要是用大豆油、棕榈油、葵花油等为原料加工生产生物柴油，可添加在普通柴油中，作为卡车和柴油发电机的动力燃料。 巴西是世界上能源农业成本最低的国家，每桶生物柴油的成本仅为26美元。只要石油价格超过每桶30美元，巴西生物能源的生产就有竞争力。 * 生物柴油在巴西 巴西2005年消耗柴油约382亿升，占燃料油消费总量的57.7％，其中10％的柴油还需要靠进口。 巴西大部分地区都适宜种植大豆、油棕榈、花生、蓖麻、向日葵等油料作物。仅在亚马孙地区，适宜种植油棕榈的土地就达5000万公顷。在未来10年，巴西有能力扩大甘蔗种植面积300万公顷，新增油料作物种植面积600万公顷，从而形成能源农业的产业规模。 * 生物柴油在美国 1983年美国Graham Quick用亚麻籽油的甲脂驱动发动机1000小时，脂肪酸单酯被取名“Biodiesel”,生物柴油诞生。 目前美国有4家生物柴油生产厂家年，产量达到30万吨，主要产品为B20,主要用于公交车、公共部门车辆等。 能源部计划：2010年达1200万吨。 * 生物柴油在欧洲 主要以油菜为原料，2004年产超250万吨； 德国生物柴油消费量已达110万吨，成为全球使用生物柴油最多的国家;已建成8个以植物油为原料的生物柴油生产厂家；奔驰、宝马、大众等几大厂家的汽车均可使用； 在欧洲生物柴油可免税，如德国的售价比普通柴油低约12％。 欧盟计划： 2010年达800－1800万吨。 * 生物柴油在日本 日本生物柴油年产量达2万吨。 废食用油再生为主（如快餐店废食用油），生物柴油可免税。 社区共车、食品配送车等。 * 生物柴油在中国 我国柴油需求为汽油的2倍，生物柴油刚起步，产品品质达到0＃、1#柴油标准。 自主知识产权的生物柴油生产技术基本成熟，处于产业化前期，已建立万吨级生产厂家3家，年生产能力10万吨。 制约因素（1）：原料昂贵；（2）转化工艺水平低。 * * * 我国生物柴油的研发 （1）脂肪酶的研究 有机合成用脂肪酶有使用条件温和、效率高、污染小等优点，目前被国外公司垄断。国内研发已选育出脂肪酶高产菌株，中试效果达8000单位/ml，回收率75％的国际水平。 （2）固定化脂肪酶生产工艺 研发的固定化脂肪酶催化油脂生产生物柴油工艺，植物油转化率96％，废油脂92％。 * 2006年国家5部委（财政部、国家发展改革委员会、农业部、国家税务总局、国家林业局）发布的“关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见”（财建[2006]702号）中明确提出鼓励利用小油桐、黄连木等木本油料树种为原料加工生产生物能源。 国家发展改革委批复实施2006年生物质工程高技术产业化专项24项，总投资约24亿元。其中有2项就是专门支持建立小油桐大规模种植基地，一项是云南神宇新能源有限公司的“云南麻疯树生物能源原料高效生产高技术产业化示范工程”，另一项是贵州省中水能源发展有限公司的“小油桐规范化种植及产业化基地建设高技术产业化示范工程”。 * * 其它生物能源：生物氢能 氢能是取代化石燃料的理想清洁能源，无毒、无害，燃烧的产物是水，能量密度高、热值高，广泛用于航天器。 氢燃料电池汽车已开发成功。 目前氢能制造技术：化石燃料重整转化（96％）、电解水（4％）。 生物制氢才是真正的可再生能源技术。 * 生物制氢技术 （1）发酵制氢法：用发酵细菌和光合细菌以碳水化合物或有机酸为碳源生产。 （2）生物光解制氢法：利用藻类的光合作用直接由水和阳光生产氢气。 目前制氢得率低，尚不能达到工业化生产的要求，有待技术突破。 * 生物制氢实验装置 * 生物能源的未来 生物能源尽管展示了良好的前景，但是大规模开发利用在经济上还难以同矿物能源竞争。 一方面，应该加大生物能源技术研究与开发的力度，降低生产成本； 另一方面，人们已逐步认识到过度开采和使用矿物能源对人类生存环境带来的不利影响，这种不利影响，有些今天已经展现在我们面前，更多的则还没有被充分认识，应加大政策扶持力度。 * 生物能源的未来 我国拟订得生物质能源替代石油的中长期发展目标，到2020年，我国生物燃料生产规模达到2000万吨，其中燃料乙醇1500万吨、生物柴油500万吨。 如果进展顺利，到2020年，生物燃料的年产量有望进一步提高到3000万吨以上，这就能够在2020年以前把我国对石油的对外依存度控制在50％以下。 * * * * * * * * * * 巴西燃料酒精生产厂 * * “能源农业将是