参与生物除磷的细菌具有什么样的代谢特征?在生物除磷中为什么需要厌氧环境与好氧环境的交替?_作业帮
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参与生物除磷的细菌具有什么样的代谢特征?在生物除磷中为什么需要厌氧环境与好氧环境的交替?
参与生物除磷的细菌具有什么样的代谢特征?在生物除磷中为什么需要厌氧环境与好氧环境的交替?
生物除磷主要是由一类统称为聚磷菌的微生物完成的,这类微生物均属于异养型微生物.其特点是都是利用有机物作为碳源.在生物除磷过程中存在着厌氧和好氧环境,这两个环境起着不同的作用：在厌氧的条件下,聚磷菌将细胞中的聚磷水解为磷酸盐,得到能量,并利用污水中易降解的COD合成储能物质存于细胞内；在好氧的条件下,聚磷菌氧化这些胞内的储能物质,释放出能量用于摄取污水中的磷酸盐合成ATP,其中一部分又转化为聚磷作为能量存于细胞内.整个过程不断的循环,且好氧的吸磷量大于厌氧的释磷量,从而达到除磷的目的.这是生物除磷的原理了,
细菌适合在没有氧气的不为生长比如很深的伤口 就是我们说的破伤风啦 厌氧菌是适合于缺氧环境生长繁殖的菌类.敏感细菌是易于被某种药物杀死.敏感细菌可能生物能源_百度百科
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生物能源既不同于常规的，又有别于其他新能源，兼有两者的特点和优势，是人类最主要的可再生能源之一。生物能源是指通过生物的活动，将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体或乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。分&&&&类生物质植物通过生成的有机物
洁净新能源有绿色能源之称，它的最大特点是燃烧或使用后不造成环境污染，有利于维持生态平衡。发展洁净新能源是未来能源业建设的发展方向。我将在此论文中着重介绍生物技术特别是在开发洁净新能源方面的应用研究所取得的成果。
目前，生物燃料主要被用于替代化石燃油作为运输燃料，如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料储量逐步下降、环境保护日益严峻的背景下，生物燃料受到各国政府的高度重视。
欧盟委员会积极推进生物燃料发展，制定了2015年生物燃料占运输燃料消费总量8%的目标。日，美国白宫宣布推出一项总额为5.1亿美元的计划，由农业部、能源部和海军共同投资推动美国生物燃料产业的发展，此外美国还通过法律手段强制在运输燃料中添加生物燃料，具体比例是柴油中添加2%的生物柴油，汽油中添加5%的燃料乙醇。英国政府从2006年起要求生产运输燃油的能源企业必须有3%的原料是来自可再生资源，并且比例将逐年提高。据国际能源机构(IEA)的数据，2010年全球生物燃料日产量为182.2万桶，2011年降至181.9万桶。
美国可再生燃料协会于日发布乙醇行业展望报告称，美国乙醇行业仍将处于在一个健康的位置，2011年是美国乙醇行业发展极好的一年，估计产量为1390万加仑，与行业直接和间接相关的就业人员达40.16万人，刺激了美国经济的提升。
到目前为止，这方面的发展一直基于玉米来源的乙醇，商业规模的纤维素乙醇生物炼制厂也取得了一些进展。[1]生物质包括植物、动物及其排泄物、[2]垃圾及等几大类。从广义上讲，生物质是植物通过光合作用生成的有机物，它的能量最初来源于太阳能，所以是太阳能的一种，它的生成过程如下： [2]
CO2+H2O+太阳能（CH2O）+O2每个叶绿素都是一个神奇的化工厂，它以太阳光作动力，[3]把CO2和水合成有机物，它的合成机理目前人类仍未清楚。研究并揭示光合作用的机理，模仿叶绿素的结构，生产出人工合成的叶绿素，建成工业化的光合作用工厂，是人类的。如果这一梦想能实现，它将根本上改变人类的生产活动和生活方式，所以研究叶绿素的机理一直是激动人心的科学活动生物质是太阳能最主要的吸收器和储存器。太阳能照射到地球后，一部分转化为热能，一部分被植物吸生物能源收，转化为生物质能；由于转化为热能的太阳能很低，不容易收集，只有少量能被人类所利用，其他大部分存于大气和地球中的其他物质中；生物质通过光合作用，能够把太阳能富集起来，储存在有机物中，这些能量是人类发展所需能源的源泉和基础。基于这一独特的形成过程，生物质能既不同于常规的，又有别于其他新能源，兼有两者的特点和优势，是人类最主要的可再生能源之一。生物质具体的种类很多，植物类中最主要也是我们经常见到的有木材、农作物（秸秆、稻草、麦秆、豆秆、棉花秆、谷壳等）、杂草、藻类等。非植物类中主要有动物粪便、动物尸体、中的有机成分、垃圾中的有机成分等。第一，生物燃料是唯一能大规模替代石油燃料的能源产品，而水能、风能、太阳能、核能及其他新能源只适用于发电和供热。
第二，是产品上的多样性。能源产品有液态的和柴油，固态的原型和成型燃料，气态的沼气等多种能源产品。既可以替代石油、煤炭和天然气，也可以供热和发电。
第三，生物燃料是原料上的多样性。生物燃料可以利用作物秸秆、林业加工剩余物、畜禽粪便、食品加工业的有机废水废渣、城市垃圾，还可利用低质土地种植各种各样的能源植物。
第四，是生物燃料的“物质性”，可以像石油和煤炭那样生产塑料、纤维等各种材料以及化工原料等物质性的产品，形成庞大的生产体系。这是其他可再生能源和新能源不可能做到的。
第五，的“可循环性”和“环保性”。生物燃料是在农林和城乡有机废弃物的无害化和资源化过程中生产出来的产品；生物燃料的全部生命物质均能进入地球的生物学循环，连释放的二氧化碳也会重新被植物吸收而参与地球的循环，做到零排放。物质上的永续性、资源上的可循环性是一种现代的先进生产模式。
第六，生物燃料的“带动性”。生物燃料可以拓展农业生产领域，带动农村经济发展，增加农民收入；还能促进制造业、建筑业、汽车等行业发展。在中国等发展生物燃料，还可推进农业工业化和中小城镇发展，缩小工农差别，具有重要的政治、经济和社会意义。
第七，具有对原油价格的“抑制性”。生物燃料将使“”生产国从目前的20个增加到200个，通过自主生产燃料，抑制进口石油价格，并减少进口石油花费，使更多的资金能用于改善人民生活，从根本上解决粮食危机。
第八，生物燃料是创造就业机会和建立内需市场。巴西的经验表明，在1个就业岗位，可以在乙醇行业创造152个就业岗位；石化行业产生1个就业岗位的投资是22万美元，[3]燃料行业仅为1.1万美元。联合国环境计划署发布的“绿色职业”报告中指出，“到2030年可再生能源产业将创造2040万个就业机会，其中生物燃料1200万个”。
因此，人类走向以生物能源开发利用为标志的可再生能源时代,意义十分重大:能大量利用农村的土地,提高农民收入。直接增加能源供给,改善大气环境,使二氧化碳的排放与吸收形成良性循环,缓解二氧化碳排放的压力。当前生物能源的主要形式有沼气,生物制氢,生物柴油和燃料乙醇沼气是微生物发酵秸秆,禽畜粪便等有机物产生的混合气体,主要成分是可燃的甲烷。生物氢可以通过微生物发酵得到,由于燃烧生成水,因此氢气是最洁净的能源。生物柴油是利用生物酶将植物油或其他油脂分解后得到的液体燃料,作为柴油的替代品更加环保.燃料乙醇是植物发酵时产生的酒精,能以一定比例掺入汽油,使排放的尾气更清洁。虽然现在的主要能源还是化石能源,但是生物能源的前途无量。虽然生物能源的开发利用处于起步阶段,生物能源在整个能源结构中所占的比例还很小,但是其发展潜力不可估量。以我国为例,目前全国农村每年有7亿吨秸秆,可传化为1亿吨的酒精.南方有大量沼泽地,可以种植油料作物,发展生物柴油产业。加上禽畜粪便,森林加工剩余物等。由于地球上生物数量巨大，由这些生命物质排泄和代谢出许多，这些物质所蕴藏的能量是相当惊人的。根据生物学家估算，地球上每年生长的总量约亿吨（干重），相当于目前世界总能耗的10倍。我国的生物质能也极为丰富，现在每年农村中的秸秆量约6.5亿吨，到2010年将达7.26亿吨，相当于5亿吨标煤。柴薪和林业废弃物数量也很大，林业废弃物（不包括炭薪林），每年约达3700万m3，相当于2000万吨标煤。随着人类大量使用带来的环境问题日益严重，各国政府开始关心重视的开发利用。虽然各国的自然条件和技术水平差别很大，对生物质能今后的利用情况将千差万别，但总的来说，生物质能今后的发展将不再像最近200多年来一样日渐萎缩，而是重新发挥重要作用，并在整个一次能源体系中占据稳定的比例和重要的地位。影响生物质能开发利用的因素很多，所以不同的预测方法结果差别很大，从100到300EJ，但不论哪种预测方法都说明了生物质在未来的能源体系中有特别重要的意义，不论那个时间，生物质能总是总能耗的10-30%之间。由于我国目前的生物质能主要是在农村经济中利用，所以农村未来能源需求和消耗情况对生物质能的开发利用量影响很大，有关资料对我国农村今后能源使用情况作了预测，这个指标可以较大程度上反映我国今后生物质能消耗的趋势。它的预测按两种，第一种是常规方案预测，即建立在现时生物质能发展情况的基础之上的预测，其结果是各时段（、）的生物质利用量的增长速度分别为8.9%、7.7%、8.0%、3.6%；第二种是加强方案预测，即以突出强调生物质能对的替代为依据的预测，其结果是各时段的发展速度分别为9.6%、8.0%、7.4%、4.5%。国务院近日印发《》，《规划》明确生物产业是国家确定的一项战略性新兴产业，生物能源和生物环保产业将获长足发展。《规划》要求，开辟多元途径，促进生物能源商业化发展。加大新一代生物液体燃料开发力度，促进生物燃气和成型燃料的商业化应用，因地制宜加快生物质发电产业发展，加强工艺应用，发展壮大生物环保产业[4]。
年，生物环保产业产值年均增长15%以上，到2015年，生物环保产业年产值达到1500亿元。到2015年，生物服务产业年产值达到1500亿元，培育一批具有国际先进水平的生物服务大型企业。[4]
由预测可知，随着社会的发展，传统利用生物质能的比例将越来越少，到2050年，农村生物质能的利用中传统利用方法不到1%，但是，生物质能的现代化利用技术的比例将越来越高，到2050年可能达到农村总能耗的13%。另外，从预测中可以看出天然生物质能在农村能源的比例随时间推移将越来越少，从30%降到13.7%左右，但是不管那个时期，也不管那个方案，生物质能在农村能源中的比例都很大（高于14%），而且是最主要的可再生能源（占可再生能源的50%以上），这可以充分说明生物质能在今后几十年内在我国农村能源，甚至于我国能源体系的重要地位。围绕开拓清洁能源、缓解能源短缺、解决“三农”问题等战略需求，积极拓展非粮生物质原料来源和途径，加快先进生物液体燃料的研发与应用示范，积极推动生物质燃气和成型燃料的规模化应用，因地制宜发展生物质发电产业，有力推进分布式能源并网标准和管理体系建设，进一步完善生物能源定价机制和激励机制，推进生物能源规模化、专业化、产业化发展中国城市低碳经济网到2015年，生物能源年利用总量超过5000万吨标准煤，可减排二氧化碳9500万吨，生物能源产业年产值达到1500亿元。[4]
1.加大新一代生物液体燃料开发力度。充分利用盐碱荒地、荒坡地、宜林地等宜能荒地种植能源作物，建设以能源林、甜高粱茎杆、非粮淀粉类植物、农林（工业）废弃物以及新型能源作物为主的非粮原料多元化供应体系。突破纤维素乙醇原料预处理、低成本水解糖化关键技术瓶颈；加速生物质燃气合成燃油催化剂等的研发和产业化，建设纤维素燃料乙醇和生物合成燃油商业化示范工程，构建生物液体燃料产业链。加大油藻生物柴油和航空生物燃料等前沿技术的研发力度，推动开展产业化示范。[4]
2.促进生物燃气和成型燃料的商业化应用。促进生物燃料供应的城乡一体化，重点在农林生物质资源条件较好的地区推广生物质燃气和成型燃料集中供应技术、沼气集中供应技术和生物质成型燃料技术的规模化应用，鼓励生物能源并入城市能源供应网络，提高生物能源产业的经济效益，促进市场化发展。重点加大对大型生物质集中供气成套装备、中高温高效沼气厌氧发酵成套装备、沼气净化、压缩、灌装成套设备、低电耗生物质燃料成型设备、生物质供热锅炉技术和民用炉具的研发和应用力度，建设城乡一体化的生物质燃气、沼气供应管网体系和生物质成型燃料供应体系。制定和完善生物质燃气、沼气、成型燃料产品质量标准、工程建设运行安全标准以及生物燃料应用污染物排放标准。[4]
3.因地制宜加快生物质发电产业发展。充分利用农林剩余物、沙生植物平茬物及灌木林、生活垃圾、蔗渣、畜禽粪便、有机污水等，因地制宜发展各类生物质发电技术，加快生物质发电关键设备的研发和产业化。结合新能源集成应用重大产业创新发展工程的实施，建设适应不同区域特点的生物质发电示范工程，加快制定适用于生物质发电的分布式发电并网标准，建立健全生物质发电原料收集体系、装备研发和产业化体系及生物质发电管理体系。[4]的发展，通过基于原理的计算机辅助人工设计与次生代谢链的酶系统基因合成、代谢工程技术将富油生物进行基因工程改造成能够使高产量与分泌的生物，从而实现规模化利用太阳能的生物能源产业，美国著名的文特尔私立研究所已经获得几亿美元的投资，一旦成功产业化，将带来石油与汽车工业的技术变革。生物质能的载体是有机物，所以这种能源是以实物的形式存在的，是唯一一种可储存和可运输的可再生能源。而且它分布最广, 不受天气和自然条件的限制，只要有生命的地方即有生物质存在。从利用方式上看，生物质能与煤、石油内部结构和特性相似，可以采用相同或相近的技术进行处理和利用，利用技术的开发与推广难度比较低。另外，生物质可以通过一定的先进技术进行转换，除了转化为电力外，还可生成油料、燃气或，直接应用于汽车等运输机械或用于柴油机，燃气轮机、锅炉等常规热力设备，几乎可以应用于目前人类工业生产或社会生活的各个方面，所以在所有新能源中，生物质能与现代的工业化技术和目前的现代化生活有最大的兼容性，它在不必对已有的工业技术做任何改进的前提下即可以替代，对常规能源有很大的替代能力，这些都是今后生物质能发挥重要作用的依据。从化学的角度上看，生物质的组成是C-H化合物，它与常规的矿物燃料，如石油、煤等是同类。由于煤和石油都是生物质经过长期转换而来的，所以生物质是矿物燃料的始祖，被喻为即时利用的。正因为这样，生物质的特性和利用方式与矿物燃料有很大的相似性，可以充分利用已经发展起来的常规能源技术开发利用生物质能。但与矿物燃料相比，它的挥发组分高，炭活性高，含硫量和灰分都比煤低，因此，生物质利用过程中SO2、NOx的排放较少，造成和酸雨现象会明显降低；这也是开发利用生物质能的主要优势之一。生物质能的“美”
生物质能源的“至美”之处在于其既是保障能源安全的重要途径之一，又兼具减轻环境污染的特点。在这一点上，作为生物质能源家族一员的更是表现得淋漓尽致。如，不仅可以通过替代化石液体燃料，保障能源安全，同时还能保障粮食安全，而且还能吸收二氧化碳，加工过程中无污染，原料得以物尽其用。
生物质能源的“美”还在于它是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源。它不仅具有、技术可靠的特点，而且还具有对环境无害、经济可行、利国利农的发展优势。
生物质能源的“美”还在于它可以有效促进的发展，能够助推的发展。能源作物的大面积种植可以开发利用闲置的荒漠地、，有利于这些质地差的土壤逐渐改良，更有利于农业产业结构调整，还可以培育出致力于可再生能源利用领域的。不仅如此，它还可以吸纳，增加农民收入，农民的收入来源也变得更加多元化。
生物能源又称,是指从得到的能源,它是人类最早利用的能源.古人钻木取火,伐薪烧炭,实际上就是在使用生物能源.
“万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物能源，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此，利用高新技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要内容。
但是通过生物质直接燃烧获得的能量是低效而不经济的.随着工业革命的进程,化石能源的大规模使用,使生物能源逐步被煤和为代表的化石能源所替代.但是,工业化的飞速发展,化石能源也被大规模利用,产生了大量的污染物,破坏了自然界的生态平衡,为了进行可持续发展,以及化石能源的弊端日益显现,生物能源的开发和利用又被人们所侧重.
哪些生物质能
因此,人类走向以生物能源开发利用为标志的可再生能源时代,意义十分重大:能大量利用农村的土地,提高农民收入.直接增加能源供给,改善大气环境,使二氧化碳的排放与吸收形成良性循环,缓解二氧化碳排放的压力.当前生物能源的主要形式有,生物制氢,生物柴油和.
沼气是秸秆,禽畜粪便等有机物产生的,主要成分是可燃的甲烷.生物氢可以通过微生物发酵得到,由于燃烧生成水,因此氢气是最洁净的能源.生物是利用生物酶将植物油或其他油脂分解后得到的液体燃料,作为柴油的替代品更加环保.燃料乙醇是植物发酵时产生的酒精,能以一定比例掺入汽油,使排放的尾气更清洁.虽然现在的主要能源还是化石能源,但是生物能源的前途无量.虽然生物能源的开发利用处于起步阶段,生物能源在整个中所占的比例还很小,但是其发展潜力不可估量.以我国为例,目前全国农村每年有7亿吨秸秆,可传化为1亿吨的酒精.南方有大量沼泽地,可以种植油料作物,发展生物柴油产业.加上禽畜粪便,森林加工剩余物等.我国现有可供开发用于生物能源的至少达到4.5亿吨,相当于我国2000年全部一次能源消费的40%。生物能源的开发利用,可带来以可持续发展为目标的循环经济.以巴西以例,垃圾正在变成有价值的能源.根据巴西有关行业协会统计,2004年巴西回收铝易拉罐90亿个,回收率达到96%,居世界第一.其他各类垃圾的回收率也居世界前列,创造了循环经济模式.回收的垃圾,根据分类,被用于不同的方面,其中大部分非金属类的垃圾均可以转化为能源.生物能源作为绿色能源,具有可再生的特点,而化石能源却是,这是生物能源的一大优势.根据估算,地球的石油枯竭期最多可延长到百年,而对于中国这个石油资源相对贫乏的国家来说,石油稳定供给不会超过20年.而生物能源主要利用淀粉质生物如植物,薯类,作物秸秆等加工成其他燃料,从大范围来看具有大量的来源.据专家估计,全球每年产生的生物质能的储量为1800亿吨,是的资源.因此,生物能源在将来大有可为,尤其是在石油供应紧张的时候,生物能源将大显身手.
面对如此数量巨大的生物质资源,如何提高生物能源的开发利用水平也是一个科学性的问题.在化石能源仍为主要能源的时代,生物能源的开发技术也异常重要,因为化石能源是不可再生能源.以我国为例,国内大约有20亿亩荒山荒地可用于发展能源农业和业,而且我国的产能微生物研究,生物转化研究,过程与设备研究等已趋成熟,石油替代产品的开发技术也具备进行大规模工业化生产的条件.因此,政府应适应形势发展的需要,制定生物能源的发展政策焉规划,合理利用各种手段来支持和推进生物能源的开发利用.应借鉴国外的成功经验,与我国的实际相结合,极大地推动生物能源的开发利用.21世纪是生物的世纪,是科学技术飞速发展的新世纪,可持续发展是当前经济发展的趋势所在.面对化石能源的枯竭和环境的污染,生物能源的开发利用为经济的可持续发展带来了曙光.生物能源作为可再生,污染极小的能源,具有无可比拟的优越性,必将为21世纪的经济发展和环境保护注入强大的推动力.近5年来，柳树无性系能源林的种植面积不断增大，主要与瑞典农民贸易协会及其他各种机构把柳树作为一种农作物来推广有关。同时政府的补助金制度也为柳树能源林的大面积推广提供了。目前，瑞典南部及中部柳树能源林约有11 000hm，其中2 000hm是1994年种植的，1995年计划种植5 000hm。这些能源林每年每公顷平均的生产为10～12t，相当于25～30m木材或4～5m燃油，约合25-30桶。如将所产的生物量用来发电，按照我国国产直燃发电机组发电效率单位电量原料1.37kg/kwh计算，这些能源林每年每公顷可供发电kwh；若按照进口直燃发电机组发电效率单位电量原料消耗量1.05kg/kwh计算，则每年每公顷可供发电kwh。如果以竹柳作为分析对象，在超高密度、超短期轮伐（轮伐期1～2年）的情况下，生物能源有关图片其每年每公顷平均的生产可达37.8t以上，相当于94.5m木材或15.12m燃油，约合94桶原油。受目前全球金融风暴影响，国际原油价格暴跌，按照当前跌后价格平均43美元/桶计算，每年每公顷产值4042美元，折合人民币约27500元（汇率6.8）。中国已经开发出多种和流化床，以秸秆、木屑、稻壳、树枝为原料生产燃气。2006年用于木材和农副产品烘干的有800多台，村镇级集中供气系统近600处，年生产生物质燃气2,000万立方米。
中国政府及有关部门对生物质能源利用也极为重视，己连续在四个国家五年计划生物能源讽刺漫画将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了技术的研究与开发，如户用沼气池、节柴炕灶、薪炭林、大中型、生物质压块成型、与气化发电、等，取得了多项优秀成果。政策方面，日，第十届第十四次会议通过了《可再生能源法》，日起已经正式实施，并于2006年陆续出台了相应的配套措施。这表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予了巨大优惠支持，因此，中国生物质能发展前景和投资前景极为广阔。
中国在生物质能源方面，目前主要是雅津甜高粱秸秆和籽粒加工乙醇，渣加工作为替代煤炭的可再生能源。概念：燃料乙醇一般是指提及浓度达到99.5%以上的无水乙醇。
特点：可作为新兴能源，减少石油消耗，保障国家能源安全；辛烷值高，抗爆性能好，可作为汽油添加剂，提高辛烷值，减少矿物燃料对大气污染；是可再生能源，利用农作物发酵生产乙醇，燃烧排放二氧化碳与作物在生长过程中消耗二氧化碳基本持平，可减少矿物燃料燃烧产生的二氧化碳。概念：生物柴油是清洁的可再生能源，它是一大豆和油菜籽等油料作物、和等油料林木果实、工程薇藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石化柴油代替品。
特点：优良的环保性、较好的低温发动机启动性能、较好的安全性能、较好的安全性能、具有可再生性能、无需改动柴油发动机概念：生物沼气是指利用城市生活垃圾、农作物废料甚至污泥等分解产生的气体，主要成分为甲烷和二氧化碳，可用于发电和供热。概念：是以生物为原料，通过与乙醇相似的发酵工艺制备而成的可再生能源。
特点：碳排放量较低、蒸汽压力较低、与汽油混合与水的较大，与汽油混合比较高概念：薇澡即指是生长在海中的藻类，是植物界的隐花植物，通过有效的利用太阳能，进行光合作用固定二氧化碳，将无机物转化为氢、高不饱和烷烃、油脂等能源物资。
特点：薇澡生物是可再生、速生生物、对大气二氧化碳没有净增加、人工培养资源占用小。概念：生物质发电是指利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋发电、沼气发电等。生物能源
用大豆或其他植物油做柴油汽车的燃料已不是幻想，目前世界上许多国家正大力开发这种并推进其产业化进程。生物柴油是用含油植物或动物油脂作为原料的可再生能源，是优质的石油柴油代用品。它和传统的柴油相比，具有润滑性能好，储存、运输、使用安全，抗爆性好，燃烧充分等优良性能。目前世界各国大多使用20%生物柴油与80%石油柴油混配，可用于任何柴油发动机和直接利用现有的油品储存、输运和分销设施。 近年来，欧美国家政府大力推进生物柴油产业，给予巨额财政补贴和优惠税收政策支持，使生物柴油价格与石油柴油相差无几，从而使之具有较强的市场竞争力。2001年，欧盟国家生物柴油产量突破100万吨，美国从3年前的1500吨高速增长到2001年的6万吨。加拿大、巴西、日本等国家也在积极发展生物柴油。
发展生物柴油产业对中国意义重大。2006年~2008年中国农村出现了卖粮难、卖果难。种植油料作物生产生物柴油，走的是农产品向工业品转化之路，产品市场广阔，是一条强农富农的可行途径，它还可创造大量就业机会，带动农村及区域的经济发展，为国家和地方增加税收。
发展生物柴油产业可增强中国石油安全。2001年中国的原油产量为1.65亿吨，而石油产品消费2亿多吨。今后长期大量进口石油已成定局。发展立足于本国的生物柴油替代液体燃料，是保障中国石油安全的重大战略措施之一。中国柴油消费2000年达6600万吨，大于汽油消费的3600万吨，专家预测，二者差距将继续扩大。发展生物柴油在近期能够缓解柴油供应紧张，长期可大量替代进口。如果中国2010年生物柴油产量达到千万吨以上，将对中国石油安全做出重大贡献。而且，生物柴油是资源永续的可再生能源，而是可耗尽的。
发展生物柴油有益于保护生态环境：生产生物柴油的能耗仅为石油柴油的1/4，可显著减少燃烧污染排放；生物柴油无毒，生物降解率高达98%，降解速率是石油柴油的两倍，可大大减轻意外泄漏时对环境的污染；生物柴油和石油柴油相比，可减少燃烧时的所有主要污染物排放，尾气排放指标满足严格的欧洲3号标准；生物柴油生产使用的植物还可将二氧化碳转化为有机物固化在土壤中，因此，可以减少温室气体排放；利用废食用油生产生物柴油，可以减少肮脏的、含有毒物质的废油排入环境或重新进入食用油系统；在适宜的地区种植油料作物，可保护生态，减少水土流失。“生物能源循环节能”是整体节能项目能源结构调整的主要组成部分。 生物能源以“农林废物资源、工业废物资源、城市垃圾资源”为原料，添加木炭粉、粘合、助燃剂等添加剂复合而成，是国家大力发展和推广的新能源，具有高热值、低污染等特性，克服一般生物燃料低热值和燃煤对等问题，可广泛用于工厂、酒店、宾馆等重大能耗企业。可根据项目需求开发生产“生物质纳米燃料”、“生物质成型燃料”等新能源。 生物柴油是以桉树材、按树叶为原料，加工处理后通过FT合成制备成的第二代生物柴油，可用来柴油机或用作锅炉燃料。中国科学院青岛生物能源与过程研究所仿生能源与储能系统团队负责人崔光磊等在海洋生物质能源材料研究领域取得一系列新进展，相关成果发表在ACS Appl Mater Interfaces、J. Electrochem. Soc.、Electrochim Acta、J Mater Chem等杂志，并有多项发明专利获得授权。
通过低成本无纺布加工技术利用生物质纤维素材料和耐温聚合物材料制备复合动力电池隔膜(ACS Appl Mater Interfaces 8-134.)，与传统聚烯烃隔膜相比，以生物质纤维素为原料，成本低廉，绿色环保。同时，该隔膜由于独特的极性和化学和物理结构，具有很好的电解液浸润性、较高的孔隙率和离子电导率，具有适宜的机械强度和优异的耐高温性能。该团队通过隔膜材料设计与成型过程集成创新，解决了动力电池隔膜关键技术问题，构建了低成本高性能的动力电池隔膜产业化技术体系，在材料制备和核心设备领域已获授权发明专利3项。
开发低成本的本征阻燃复合隔膜体系对提高动力电池安全性能意义重大。该团队研发的聚芳砜酰胺/海藻酸钠/二氧化硅复合隔膜具有高孔隙率和电解液吸收率、优异的阻燃性能和耐高温性能(J. Electrochem. Soc.,
(6), A769-A774)。以该聚芳砜酰胺基复合隔膜组装的锂离子电池即使在120 oC温度下使用也可以进行快速充放电。该聚芳砜酰胺基复合隔膜特别适用于高安全性动力锂离子电池，此项具有自主知识产权的隔膜技术将会促进我国高端电池隔膜产业发展。
油系粘结剂(例如聚偏氟乙烯)在锂离子电池极片生产中应用广泛，但在浆料制备过程中需要使用大量的二甲基吡咯烷酮作溶剂，生产成本高，还会污染环境，而且杨式模量低，脆性大，柔韧性不好，抗拉强度低，以此为粘结剂制备的电极片容易出现“掉料”现象，电极片在充放电过程中也容易出现由于极片内应力造成的断面和裂纹。海洋生物质材料海藻多糖、甲壳素等具有优异的黏结性能，但成膜性不好。该团队通过对海洋生物质材料进行功能化修饰，提高成膜性和电化学的稳定性，开发出新型高性能海洋生物质水系粘结剂。该粘结剂弹性模量高，经济环保，可承受电极循环过程中活性物质颗粒在一定程度上的膨胀与收缩，特别适合硅系高能量密度的电极材料和高电位的正极材料。高稳定性的水性粘合材料的研发为锂动力电池的绿色生产工艺提供了重要的原料与技术支撑，对推进蓝色产业集群发展具有重要的支撑作用。目前，该研究已申请发明专利4项。
传统电解质中的六氟磷酸锂盐，制备条件苛刻, 成本高，热稳定性差，对水也极其敏感。该团队利用生物质原料设计与合成新型的生物基聚合型硼酸锂盐(Electrochim Acta 2-138.)，具有优异的耐热性、高的锂离子迁移数和离子导电率，为动力电池的开发提供了耐高温，安全的电解质体系，该聚合物电解质可大大提升电池的安全性能。该研究已申请发明专利2项。
基于高性能隔膜、粘结剂和电解质盐技术进展，以具有良好的嵌锂性能的高比容量金属氮化物复合材料为电极材料，采用先进的预嵌锂技术，优化电解液中的微量添加剂组成，辅以自主研发的隔膜，减小电容器内阻，提高电解液/隔膜界面稳定性，提高超级电容器的循环性能，构建高能量密度的超级电容器，开发出能量密度与铅酸电池相当，性价比优良的环保储能电池(J Mater Chem, 918;J. Mater Chem A, 49;ACS Nano, 2013, DOI: 10.1021/nn401402a)。目前，该团队正在优化电容器器件结构，希望开发性能更加优越的锂离子电容器储能器件。该领域的研究已获发明专利授权4项。
上述研究获得中科院纳米先导专项、科技部“973”、“863”科技专项项目、国家自然科学基金以及企业对海洋生物质能源材料研究的支持。[5]
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