甘蔗生产燃料乙醇发酵技术的进展

乙醇是来自生物质资源的最有发展前景的液态燃料。以甘蔗原料生产燃料乙醇的产出量最具优势,发酵技术是甘蔗生产燃料乙醇的关键技术。详述了国内外甘蔗生产燃料乙醇的发酵技术的现状及进展。     

能源甘蔗生产燃料乙醇的发展前景

本文分析了能源甘蔗生产燃料乙醇的经济效益、社会效益和生态效益,指出与玉米木薯等淀粉质原料生产燃料乙醇相比,能源甘蔗生产燃料乙醇具有原料成本低、加工成本低、综合利用潜力大等突出优点,发展能源甘蔗生产燃料乙醇是解决我国能源紧缺的最佳办法。同时,发展能源甘蔗生产燃料乙醇可稳定和提高农民收入,蔗梢等副产品的综合利用可延长产业链,促进农业产业结构调整,有利于我国“三农”问题的解决。     

中国燃料乙醇发展现状及展望

为应对节能减排的压力,早日实现碳达峰、碳中和,中国政府越来越重视可再生能源的开发。2020年12月我国颁布《新时代的中国能源发展》白皮书,明确提出发展生物能源要坚持"不与人争粮、不与粮争地"的原则,严格控制燃料乙醇加工产能扩张,推进非粮生物液体燃料技术产业化发展。重点分析了燃料乙醇发展中的现状及瓶颈问题,最后对燃料乙醇的前景进行了展望。     

甘蔗生产燃料乙醇工艺探索与应用

以固定化酵母作为发酵菌株,研究了甘蔗生产燃料乙醇的预处理、发酵工艺。获得了最适工艺参数：甘蔗经切断、撕裂、压榨机压榨和板框过滤后得到甘蔗汁,在甘蔗汁中加入1 U/mL的青霉素,发酵及酒母培养的pH值为3.5～4.0,添加0.01%的硫酸镁。32～35℃,发酵21 h,乙醇浓度达到9.5%vol左右,糖醇转化率在96%左右。采用单浓度双流加连续发酵工艺进行生产试验,与淀粉质及纤维质燃料乙醇工艺进行对比,结果表明,甘蔗生产燃料乙醇的连续发酵工艺在生产上是完全可行的,工艺路线简单,生产成本低,是目前最适于大规模推广的燃料乙醇生产工艺。     

燃料乙醇展望

随着世界原油开采的不断增加,原油储备越来越少,而当今社会对能源的消耗日益增加,所以燃料乙醇成为必不可少的新型能源。着重阐述了发展燃料汽油的意义、用途、用量及发展前景展望。     

以甘蔗为原料生产燃料乙醇的技术经济分析

甘蔗燃料乙醇产业的发展背景是国家基于石油替代战略而在2 001年启动的"变性燃料乙醇"和"车用乙醇汽油"推广计划.目前燃料乙醇发展的突出障碍是生产成本较高,因此需要国家的大量补贴.本文借鉴巴西利用甘蔗发展低成本燃料乙醇的经验,对中国用甘蔗生产燃料乙醇的技术成熟度、市场竞争力和环境影响进行了分析,并得出以下结论:中国用甘蔗生产燃料乙醇在工艺和设备上不存在根本性、长期性的障碍;在目前的燃料乙醇和食糖价格下,甘蔗燃料乙醇的生产具有比较优势;甘蔗燃料乙醇生产中对环境的负面影响在现有的环保技术条件下可以得到克服,并且还将促进温室气体减排.因此,国家"车用乙醇汽油"计划的下一步推广应该充分考虑到广东、广西、福建等甘蔗优势省份,以甘蔗燃料乙醇产业的发展来促进农业和能源的可持续发展.     

我国甘蔗燃料乙醇的生产潜力、面临的问题与对策

当前，我国已具备充足的甘蔗原料供应能力和成熟的技术，生产甘蔗燃料乙醇也具有较好的经济效益。因此，甘蔗燃料乙醇生产潜力巨大。未来几年，全国可发展200万公顷的糖能兼用甘蔗，生产1．4亿吨原料甘蔗，在保证每人每年平均摄入9公斤糖的需求之外，可利用5000万吨甘蔗生产385万吨燃料乙醇。但是，我国发展甘蔗燃料乙醇也面临着油价下跌、定位模糊、补贴力度不均等突出问题，需要从加强教育培训、纳入扶持范围、统一补贴标准等三个方面出台有关政策。     

我国发展生物燃料乙醇的长久大计

介绍了包括生物质能源在内的新能源开发和研究的迫切性和必要性,概述了第一代生物燃料乙醇遇到的危害粮食安全的问题,以及第二代生物燃料乙醇对于改变能源结构、保护生态环境、替代化石能源具有的前景和意义,并提出了我国发展第二代生物燃料乙醇的必要对策。     

甘蔗在燃料乙醇产业中的角色和定位

用甘蔗生产乙醇在技术、经济和环境影响方面完全可行.对甘蔗是否为非粮作物、是否与粮食争地、是否影响食用糖安全3个关键问题进行分析.结果表明,甘蔗从种属和用途上属非粮作物;甘蔗与水稻存在争地的可能,但可通过实行蔗糖收购价格与种植的土地类型联动的政策,杜绝甘蔗与水稻争地;采用糖能并举的方式有利于食用糖的安全.     

褐藻燃料乙醇研究进展及其应用前景

在生物质能源中,作为替代性再生能源之一的乙醇,具有燃烧安全、效率高、无污染等特点,燃料乙醇的研究开发已成为一项世界重大的热门课题.褐藻等藻类植物含有大量的碳水化合物,而这些碳水化合物能够被细菌、酵母菌等微生物直接或间接发酵转化为燃料乙醇.该文综述了利用海带、马尾藻等褐藻作为原料转化为乙醇的研究进展及其应用前景.     

非粮食乙醇产业化现状及展望

随着能源问题的日益突出,清洁、可再生能源-生物植物产乙醇越来越被人们所关注,以木薯、甜高粱为原料的非粮燃料乙醇具有广泛的应用前景,是中国生物能源产业发展的重点.本文主要介绍了国内木薯、甜高粱燃料乙醇的产业化现状以及未来的发展趋势.     

纤维素类物质发酵生产燃料乙醇的研究进展

随着全球性能源危机、粮食危机和环境危机的到来,利用可再生的纤维素类物质生产燃料乙醇已引起世界各国的高度重视.将纤维素生物质转化为燃料酒精,可以降低传统以粮食为原料的酒精发酵工业的成本,充分利用可再生资源.综述了纤维素类物质转化为酒精等方面的研究进展,并重点阐述了纤维素发酵制燃料乙醇的预处理、糖化、发酵工艺.     

甜高粱茎秆生产燃料乙醇的研究

对甜高粱茎秆原料生产燃料乙醇的工艺条件、残渣综合利用等进行了研究,确定了甜高粱茎秆汁液发酵生产燃料乙醇的最佳工艺条件:高粱汁锤度为20°Bx(糖度17.8%)、接种量为10%、pH值4.5、发酵时间48h,发酵醪的酒精浓度可达10.2%以上,残糖1%以下.     

柑橘皮渣生物转化燃料乙醇的研究进展

利用柑橘皮渣生物转化燃料乙醇是一种生产乙醇的安全可再生的方法。以柑橘皮渣为原料,通过酶或酸进行水解成可发酵糖液,利用糖酵解途径发酵乙醇的微生物将其转化为乙醇,提取脱水到99.5%浓度即得到燃料乙醇。这旨在解决柑橘产业大量副产物皮渣造成的环境污染资源浪费,同时生产乙醇作为枯竭的石油能源替代品。柑橘皮渣转化乙醇中,D-柠檬烯严重抑制微生物发酵,但合理控制各种影响因素可达到较高的乙醇产量。文中对柑橘皮渣生物转化燃料乙醇的过程及影响因素等进行了综述。     

木薯非粮燃料乙醇生产技术进展

对我国木薯非粮食作物生产燃料乙醇生产技术的发展现状及存在的问题进行了综述,并对木薯非粮燃料乙醇产业的健康发展提出了建议。     

木薯燃料乙醇的原料储藏

木薯收获期集中,不适应车用燃料乙醇企业的连续生产要求,因此进行木薯原料的储藏十分必要。安全的原料储藏水分、符合要求的仓储设施、科学合理的储藏方法、及时正确的问题防治保证了木薯燃料乙醇原料的长期储藏,从而有效解决了“原料集中供应”和“企业连续生产”之间的矛盾。     

甘蔗块固定化酵母的制备及其在蔗汁燃料乙醇生产中的应用

以甘蔗块为载体固定酵母细胞,通过优化载体大小和预处理方式,制备得到性能优良的固定化酵母,应用于蔗汁燃料乙醇的生产。研究结果表明,大量酵母细胞固定于甘蔗块内部空腔以及吸附于甘蔗块表面;较小的甘蔗茎块作为固定化载体,乙醇产率增加10%左右;冷冻储存的甘蔗块经过解冻、去木质素处理后固定酵母,以40%的装填率发酵36 h,乙醇浓度达99.34 g/L,糖利用率为99.23%,发酵效率为93.09%。     

玉米秸秆生产燃料乙醇技术

玉米秸秆经预处理后可得到纤维素和半纤维素,用酸或酶将其水解成单糖,再进行发酵就可以生产燃料乙醇。对玉米秸秆生产燃料乙醇的原料预处理、水解产生可发酵单糖和乙醇发酵等技术方法进行了综述。     

利用马铃薯生产燃料乙醇的可行性分析

探讨马铃薯生产燃料乙醇对解决我国面临的能源危机、三农问题、粮食安全和环境问题上的作用,以及其在可持续发展和循环经济中的地位,认为利用马铃薯生产燃料乙醇能兼顾粮食安全和能源安全,具有重要战略意义,生产过程对环境的负面影响在现有的环保技术条件下可以得到克服.