生命科学与生物技术导论：12讲-生物能源

1、1234化石能源是主流，化石能源是主流，但仅能支撑但仅能支撑300300年年的大规模开采的大规模开采5伊拉克战火炸伊拉克战火炸毁了输油管毁了输油管6Hurricane Katrina, late August 20052005年有年有8个台风登陆个台风登陆我国，海棠、麦莎、我国，海棠、麦莎、泰利、卡努、达维和泰利、卡努、达维和龙王均在龙王均在12级以上级以上 世界各国二氧化碳排放量：世界各国二氧化碳排放量：78910111213141516nBiobased Transportation FuelsnBiobased Products17n生物炼制是指将生物质生物炼制是指将生物质转化为具有附加

2、值产品转化为具有附加值产品的过程。这些产品主要的过程。这些产品主要包括生物材料、乙醇、包括生物材料、乙醇、燃气、化工和其它材料燃气、化工和其它材料生产的关键中间体等。生产的关键中间体等。n生物炼制基于机械、化生物炼制基于机械、化学和生物化学过程的技学和生物化学过程的技术平台。术平台。18192021菜籽油菜籽油麻风树油麻风树油豆油豆油棕榈油棕榈油废油废油价格低价格低产率高产率高可循环利用可循环利用22Perfect23脂肪酸甲酯脂肪酸甲酯生物柴油（生物柴油（20%）表面活性剂表面活性剂增塑剂增塑剂润滑剂润滑剂等等甘油甘油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年世界生物柴油的产量变化年世界生物柴油的产量变化2930美国生物柴油加工厂的分布美国生物柴油加工厂的分布（截止到（截止到2005年年4月）月）312006年生物柴油与石化柴油的价格对比年生物柴油与石化柴油的价格对比32不同原料的生物燃料产量不同原料的生物燃料产量3334353637木质木质纤维素纤维素纤维素纤维素半纤半纤维素维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发酵发酵发酵发酵发酵发酵异构异构不能转化不能转化为可代谢糖源为可代谢糖源3839速生草速生草甘蔗甘蔗秸秆秸秆木屑木屑废纸废纸40酚类酚

4、类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年世界燃料乙醇的产量变化年世界燃料乙醇的产量变化 46474849505152535455565758煤炭煤炭18.7亿吨，增长亿吨，增长14.4%原油原油2.9亿吨，增长亿吨，增长16.8%天然气天然气415亿亿m3，增长，增长18.5%水电水电3280亿亿kW.h，增长，增长15.6%核电核电501亿亿kW.h，增长，增长15.6%5960n中国目前探明油、气储量占世界总量的中国目前探明油、气储量占世界总量的3.73.7和和1.961.96，人均拥有量只有，人均拥有量只

5、有1212和和4 4。n如果按石油最终可采储量为如果按石油最终可采储量为140140亿吨计算，亿吨计算，最终开采年限将可达最终开采年限将可达7070年。年。n天然气可采储量为天然气可采储量为1.581.58万亿万亿m m3 3，可开采，可开采7979年。年。61n20052005年，进口量达到年，进口量达到1 1亿吨。亿吨。n20202020年，进口量将达到年，进口量将达到2.52.5亿吨，可能超过亿吨，可能超过日本成为世界第一大油品进口国。日本成为世界第一大油品进口国。n石油安全问题对我国成为了一个日益紧迫石油安全问题对我国成为了一个日益紧迫的问题。的问题。62加大清洁能源能源结构的比重，特别是可加大清洁能源能源结构的比重，特别是可再生能源的开发利用再生能源的开发利用6364现有的粮食燃料乙醇现有的粮食燃料乙醇65各地拟建粮食燃料乙醇项目各地拟建粮食燃料乙醇项目66非粮乙醇项目是未来发展的方向非粮乙醇项目是未来发展的方向麻疯树生产生物柴油工程化模式麻疯树生产生物柴油工程化模式中试基地规范化优质原料种植基地生物技术研究麻疯树优质原料生物柴油工艺常规育种分子