向生物要能源 应对燃料危机

2011-10-20 07:52 · pobee

日本著名马桶生产商Toto发明了一款使用排泄物充当燃料的摩托车,变粪便为生物燃料。这一怪异的发明被形象地称之为“马桶摩托车”,采用一个经过改造的马桶,并利用一个移动实验室处理排泄物。

导读:日本著名马桶生产商Toto发明了一款使用排泄物充当燃料的摩托车,变粪便为生物燃料。这一怪异的发明被形象地称之为“马桶摩托车”,采用一个经过改造的马桶,并利用一个移动实验室处理排泄物。

Toto建议用户在每一次旅途中尽可能多地使用这个流动厕所,利用处理器处理排泄物,将其转换成生物燃料,驱动摩托车前进。这家公司希望这种移动厕所能够在未来6年内将二氧化碳排放量减少50%。(更多

这辆“烧”粪便的摩托车将排泄物转换成生物燃料,时速可达80公里 。

生物燃料

生物燃料是指通过生物资源生产燃料醇类和生物柴油。

发展历程

第一代生物燃料指的是利用玉米等粮食作物转化为生物燃料的应用模式。

第二代生物燃料指的是以麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料,采用生物纤维素转化为生物燃料的模式,发展纤维素乙醇。

第三代生物燃料则指的是木质素的降解利用,第二代和第三代生物燃料原料多来自植物秸杆等废料,不会产生与人争粮的情况。利用降解材料作能源,还有利于发展循环经济。

问题

由于第二代生物燃料的技术成本太高一直未能大规模使用。自2008年以来,传统化石燃料价格飞扬,第一代生物燃料异军突起:大量粮食转化生物燃料,这一举动直接导致全球范围的粮荒。

海藻有望成为未来生物燃料

海藻能够避免与农作物争夺耕地和淡水资源,有望成为未来理想的生物燃料。到目前为止,海藻生物燃料尚不具备经济性,但随着石油价格的不断上涨,以及海藻可以提取出高附加值产品,这种情况可能会有所改变。英国阿伯里斯特维斯大学的杰西卡•亚当斯表示,海洋中生长着大量海藻,而人们却没有真正加以利用。法国海藻技术研究中心的扬尼克•勒瑞特也表示,海藻生长非常迅速,而且无需消耗淡水。

生物燃料另辟蹊径—白蚁消化酶

研究人员在白蚁消化道内发现了一种可把木头分解成糖的混合酶—白蚁消化酶,有助于克服目前将木材转化为生物燃料过程中存在的障碍。

不仅白蚁自身消化道能产生分解木材的酶,在白蚁肠道中还有一种微小的共生生物(一种原生动物),也能产生某种酶,协同帮助白蚁消化木材。将识别的共生生物分泌的酶,跟宿主白蚁酶结合,让木材能产出更多的糖以提高生物燃料的产量。

提高生物燃料生产效率的细菌基因

美国研究人员新近发现一个基因,可望帮助提高微生物生产乙醇的效率、降低生产成本。热纤梭菌能发酵降解纤维素产生乙醇。由于它能自行制造降解过程所需要的酶,在生物燃料方面有很大应用价值。但乙醇是细菌新陈代谢的产物,细菌对乙醇有一定的耐受界限。

研究发现一个单独的基因决定着菌株对乙醇的耐受力。移植这个基因的特定突变版本,就能使野生菌株获得耐受力。

生物燃料—丁醇可由大肠杆菌代谢获取

作为生物燃料,丁醇在业界备受好评,因为相比甲醇、乙醇,它更容易保存,且与汽油的混合比重有明显提高。虽然优点明显,但是目前并没有达到规模化生产,其主要原因就是造价高且不容易制取。不过,这个难题有望得到突破。近日,据麻省理工科技网报道,美国莱斯大学的研究人员发现,通过利用一种高效代谢方式,大肠杆菌将糖类转换为丁醇的转换率较其他微生物高出10倍。

替代品的威胁

作为传统化石能源的替代品,生物燃料的重要性会随着石油、煤炭等能源的储量减少和价格攀升逐步增强。然而,由于目前生产成本相对较高、技术尚不成熟,生物燃料也受到包括生物质直燃发电、太阳能、风能、水电在内的其他可再生能源的威胁。

不过,在可预计的未来,生物燃料有望凭借其能够兼容现有汽油机、柴油机,能与汽油、柴油掺杂使用而且能量密度高、蓄能方便等优势占有越来越重要的地位。

市场进入门槛高

第二代生物燃料属于高新技术产业,行业内企业必须保持对技术研究的高额投入,因此对进入者资金的要求比较高。尤其是现阶段,整个行业的技术还未成熟,需要持续的大投入之后才有可能有所回报。

由于第二代生物燃料产业在缓解能源紧张和环境压力的同时,能拉动农村经济、增加农民收入并推进新农村建设,因此在国内有巨大的发展潜力。纵观美国、欧洲等发达国家地区也相继在2010年发布了一系列支持第二代生物燃料产业的政策,提高了在未来产业发展中纤维素乙醇等先进生物燃料所占的比例。长远看来,生物燃料行业的发展前景仍是乐观的。

https://www.biodiscover.com/news/bioenergy/video/1354.html


 

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