生物能源專刊序言

劉德華

清華大學(xué)化學(xué)工程系應(yīng)用化學(xué)研究所，北京 100084

生物能源專刊序言

劉德華

清華大學(xué)化學(xué)工程系應(yīng)用化學(xué)研究所，北京 100084

生物能源作為可再生能源，有望減少能源供給中對(duì)石油的依賴程度。近年來(lái)，我國(guó)生物能源的發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為繼巴西和美國(guó)后的第三大燃料乙醇生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。為促進(jìn)生物能源相關(guān)技術(shù)研究的發(fā)展，本期“生物能源”專刊收錄了我國(guó)生物能源專家學(xué)者在燃料乙醇、生物柴油、微生物油脂、生物燃料系統(tǒng)分析等領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展。

生物能源，燃料乙醇，生物柴油、微生物油脂，能源系統(tǒng)

Abstract:More and more attentions have been being paid to seeking alternatives for fossil fuels. Bioenergy, as a renewable energy, is one of the best solutions. Bioenergy has been developed rapidly in China, which became the third largest producer and consumer of fuel ethanol. In order to promote the research of bioenergy technology in China, this special issue includes latest reports and articles on the fields of bioethanol, biodiesel, microbial lipid and biofuel system analysis.

Keywords:bioenergy, bioethanol, fuel ethanol, biodiesel, microbial lipid, system analysis

當(dāng)今世界各國(guó)都在尋找石油的替代品。中國(guó)對(duì)石油的需求正以驚人的速度增長(zhǎng)，已經(jīng)成為世界第二大石油消耗和進(jìn)口國(guó)。生物能源作為可再生能源，有望減少能源需求中對(duì)石油的依賴程度。加快生物質(zhì)能源發(fā)展，緩解資源與環(huán)境的壓力，是當(dāng)前亟待解決的重大問(wèn)題，節(jié)能減排更是中國(guó)作為負(fù)責(zé)任大國(guó)應(yīng)該承擔(dān)的國(guó)際責(zé)任。因此中國(guó)政府特別重視生物能源的發(fā)展和研究。根據(jù)《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》確定的發(fā)展目標(biāo)，到2020年，生物燃料乙醇年利用量將達(dá) 1 000萬(wàn) t，生物柴油年利用量達(dá)200 萬(wàn) t。

為了加強(qiáng)生物能源相關(guān)技術(shù)研發(fā)的合作，進(jìn)一步推動(dòng)生物能源的發(fā)展和應(yīng)用，清華大學(xué)與美國(guó)明尼蘇達(dá)州農(nóng)業(yè)廳 (Minnesota Department of Agriculture of USA) 于2010年9月15~17日在蘇州共同主辦了第 5屆國(guó)際生物能源會(huì)議 (World Bioenergy Symposium，簡(jiǎn)稱WBS)。會(huì)議的議題包括生物燃料在全球的發(fā)展?fàn)顩r回顧、中國(guó)的生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生物能源生產(chǎn)技術(shù)、原料供應(yīng)及原材料生產(chǎn)技術(shù)、汽車行業(yè)的觀點(diǎn)、生物燃料生命周期分析等等。會(huì)議邀請(qǐng)到了近 50位領(lǐng)域內(nèi)的國(guó)內(nèi)外著名的專家和學(xué)者在會(huì)議上作精彩報(bào)告，還邀請(qǐng)到巴西外交部副部長(zhǎng)André Amado先生、美國(guó)明尼蘇達(dá)農(nóng)業(yè)廳廳長(zhǎng)Gene Hugoson先生和國(guó)家能源局的領(lǐng)導(dǎo)與會(huì)并發(fā)表演講。會(huì)議報(bào)告內(nèi)容豐富、信息準(zhǔn)確及時(shí)，討論熱烈，為交流發(fā)展生物能源的可行建議、行動(dòng)方案和潛在的合作提供了平臺(tái)。

為傳播本次會(huì)議的成果，促進(jìn)生物能源研究領(lǐng)域的交流和發(fā)展，《生物工程學(xué)報(bào)》結(jié)合此次會(huì)議出版了主題為“生物能源”的專刊。

從 2001年開始，中國(guó)啟動(dòng)乙醇汽油 (E10) 計(jì)劃。迄今為止，全國(guó)已經(jīng)有5個(gè)燃料乙醇生產(chǎn)廠家，有10個(gè)省份在使用E10乙醇汽油。2009年燃料乙醇市場(chǎng)供應(yīng)量達(dá)到了176萬(wàn)t。自2007年以來(lái)，非糧燃料乙醇技術(shù)已經(jīng)成為燃料乙醇研究的重點(diǎn)方向。非糧燃料乙醇主要包括薯類乙醇、甜高粱乙醇和纖維乙醇等。本期專刊中發(fā)表了多篇關(guān)于纖維乙醇技術(shù)的文章，分別從預(yù)處理[1-3]、菌種[4]、發(fā)酵[5-6]等方面進(jìn)行了研究。

中國(guó)生物柴油標(biāo)準(zhǔn) (B100) 于2007年5月份正式頒布，B5標(biāo)準(zhǔn)也將于2011年2月份正式實(shí)施。目前中國(guó)已有數(shù)十家生產(chǎn)生物柴油的企業(yè)。但是原料來(lái)源一直是生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。微生物油脂技術(shù)是緩解生物柴油生產(chǎn)原料短缺的有效途徑之一。為此特邀了中國(guó)科學(xué)院大連化物所趙宗保教授課題組對(duì)能源微生物油脂技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了綜述[7]。在利用油脂生產(chǎn)生物柴油的過(guò)程中，可得到約10%的副產(chǎn)物甘油。隨著生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，副產(chǎn)物甘油的充分利用成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。環(huán)氧氯丙烷、二羥基丙酮、聚醚多元醇、乳酸、2,3-丁二醇和 1,3-丙二醇等多種化學(xué)用品都可以以甘油為原料合成，多位專家也就這方面的研究?jī)?nèi)容進(jìn)行了討論[8-16]。

隨著生物燃料的發(fā)展，構(gòu)建一套有效的定量化分析模型框架對(duì)于生物燃料發(fā)展預(yù)測(cè)、生物燃料技術(shù)路線圖和生物燃料影響分析等具有重要的作用。本刊還特邀了清華大學(xué)張希良教授等課題組從生物燃料系統(tǒng)分析所需解決的問(wèn)題出發(fā)，梳理國(guó)內(nèi)外生物燃料系統(tǒng)分析的一般方法，重點(diǎn)分析了農(nóng) (林) 業(yè)系統(tǒng)模型、能源系統(tǒng)模型、綜合評(píng)價(jià)模型、微觀成本、能耗和排放分析模型以及生物燃料專項(xiàng)宏觀分析模型的主要優(yōu)缺點(diǎn)和適用性[17-18]，并對(duì)生物燃料水分測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了研究[19]。

希望本期“生物能源”專刊能夠?yàn)閲?guó)內(nèi)生物能源研究領(lǐng)域的專家和學(xué)者提供學(xué)術(shù)參考，并進(jìn)一步推動(dòng)生物能源的發(fā)展和應(yīng)用。

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Preface for special issue on bioenergy

Dehua Liu
Institute of Applied Chemistry, Department of Chemical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, China

Received: February 24, 2011

Corresponding author: Dehua Liu. Tel: +86-10-62792128; E-mail: dhliu@tsinghua.edu.cn