生物能源基礎與應用

目錄
叢書序
前言
**篇 生物能源基礎
第1章 生物能源概論 3
1.1 生物質資源 3
1.1.1 生物質廢棄物 3
1.1.2 能源植物 4
1.1.3 能源微藻 4
1.1.4 能源微生物 5
1.2 生物能源產品 5
1.2.1 氣體生物燃料 5
1.2.2 液體生物燃料 6
1.2.3 固體生物燃料 6
1.3 生物能源與碳中和 6
1.4 生物能源的發(fā)展前景 8
參考文獻 9
第2章 生物能源與微生物 10
2.1 能源微生物概論 10
2.1.1 能源微生物簡介 10
2.1.2 能源微生物與代謝工程 11
2.2 產生物燃料的能源微生物 12
2.2.1 產乙醇的微生物 12
2.2.2 產丁醇和其他高級醇的微生物 15
2.2.3 產氫氣的微生物 17
2.2.4 產生物柴油的微生物 19
2.3 能源微生物的未來展望 20
參考文獻 21
第3章 能源植物 26
3.1 能源植物概述 26
3.1.1 能源植物概念 26
3.1.2 能源植物分類 27
3.2 能源植物資源與應用 28
3.2.1 富糖類能源植物 28
3.2.2 富油類能源植物 29
3.2.3 木質纖維素類能源植物 29
3.3 能源植物育種 30
3.3.1 能源植物生物量 31
3.3.2 能源植物品質 31
3.3.3 能源植物抗逆性 32
3.4 能源植物前景展望 34
3.4.1 能源植物與能源產業(yè) 34
3.4.2 能源植物與碳中和 35
參考文獻 35
第4章 能源微藻 38
4.1 能源微藻概述 38
4.1.1 微藻生物能源簡介 38
4.1.2 微藻生物能源發(fā)展歷程 40
4.1.3 微藻生物能源生產工藝流程 41
4.2 能源微藻藻種及其合成生物學 42
4.2.1 能源微藻藻種 42
4.2.2 真核能源微藻合成生物學 46
4.3 能源微藻培養(yǎng)技術 50
4.3.1 培養(yǎng)模式 50
4.3.2 培養(yǎng)裝備 52
4.3.3 培養(yǎng)要素相關技術 59
4.3.4 規(guī)?；囵B(yǎng)發(fā)展趨勢 62
4.4 能源微藻下游生產技術 62
4.4.1 能源微藻采收技術 62
4.4.2 微藻油脂提取技術 65
4.4.3 微藻生物柴油轉化技術 68
參考文獻 71
第二篇 生物能源應用
第5章 油脂基生物燃油 77
5.1 生物燃油概述 77
5.1.1 原料來源與組成 77
5.1.2 生物燃油的發(fā)展現狀 80
5.2 生物燃油生產工藝 82
5.2.1 **代生物柴油 82
5.2.2 第二代生物柴油和生物航煤 86
5.2.3 第三代生物柴油 92
5.2.4 經濟性淺析 93
5.3 生物燃油的產業(yè)現狀與發(fā)展趨勢 95
5.3.1 機遇與挑戰(zhàn) 95
5.3.2 生物燃油生產新工藝 97
5.3.3 發(fā)展趨勢 98
參考文獻 99
第6章 生物天然氣 102
6.1 生物天然氣的發(fā)展歷史 102
6.2 厭氧技術原理 103
6.2.1 厭氧發(fā)酵微生物 103
6.2.2 厭氧發(fā)酵過程 104
6.3 生物天然氣關鍵技術 107
6.3.1 厭氧發(fā)酵技術 107
6.3.2 沼氣提純技術 112
6.3.3 沼渣利用技術 117
6.4 厭氧發(fā)酵裝備與工程應用 119
6.4.1 厭氧發(fā)酵過程的關鍵裝備 119
6.4.2 厭氧發(fā)酵反應器和發(fā)酵工藝 122
6.4.3 生物天然氣工程應用 128
6.5 生物天然氣技術前沿 131
6.5.1 厭氧發(fā)酵的效率提升 131
6.5.2 生物氫烷轉化 133
6.5.3 生物天然氣全生命周期碳排放評價研究 139
6.5.4 挑戰(zhàn)和機遇 140
參考文獻 141
第7章 木質纖維素糖化和液體生物燃料 146
7.1 木質纖維素生物轉化策略 146
7.1.1 生物轉化的基本原理與過程 146
7.1.2 同步糖化發(fā)酵策略 149
7.1.3 整合生物加工策略 150
7.1.4 整合生物糖化策略 152
7.2 預處理 154
7.2.1 預處理的目的 154
7.2.2 物理方法 155
7.2.3 化學方法 156
7.2.4 物理化學方法 157
7.2.5 生物方法 158
7.2.6 多級/多階段預處理 159
7.2.7 木質纖維素成分結構分析技術 160
7.3 糖化過程 164
7.3.1 生物質中的糖分子 164
7.3.2 糖化過程中的酶 166
7.3.3 真菌酶系 168
7.3.4 細菌酶系 170
7.3.5 古菌酶系 171
7.3.6 糖化過程中酶的抑制因素及其解除 172
7.3.7 針對糖化過程的分子改造與遺傳改造 172
7.4 液體燃料生產 177
7.4.1 木質纖維素液體生物燃料 177
7.4.2 二代生物乙醇 179
7.4.3 ABE發(fā)酵與高級醇 182
7.4.4 其他燃料與化學品 184
參考文獻 186
第8章 生物質熱化學轉化 189
8.1 概述 189
8.2 生物質熱解技術 190
8.2.1 生物質熱解原理 191
8.2.2 熱解動力學 194
8.3 生物質快速熱解制取生物油 199
8.3.1 生物質熱解影響因素 199
8.3.2 生物油特性分析 200
8.3.3 熱解反應器 203
8.4 生物質氣化技術 204
8.4.1 生物質氣化原理 204
8.4.2 生物質氣化爐 207
參考文獻 217