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能源所在木质纤维素生物转化领域提出新策略

木质纤维素生物质具有替代化石资源的巨大潜力,从而有效缓解了全球对原油的依赖。虽然目前国内外已有一些纤维素乙醇等木质纤维素产品问世,但与化石来源的产品相比,木质纤维素产品迄今为止大多仍不具备市场竞争力,因此亟需提高木质纤维素转化技术的经济性。木质纤维素转化主要包括预处理、酶解糖化以及发酵三个步骤,其中糖化被认为是木质纤维素生物转化可行性的决定性因素。为此,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员崔球带领的代谢物组学研究组另辟蹊径,提出了基于纤维小体全菌催化剂的木质纤维素“整合生物糖化”(简称CBS)策略,并在2月24日上线的综述文章中系统阐述了该策略的研究现状、技术优势,以及未来需要解决的问题和方向[Liu, Y.-J., et al., 2020 Consolidated bio-saccharification: Leading lignocellulose bioconversion into the real worl......阅读全文

开启生物质能财富之门:先进生物液体燃料

  在全球面临能源依赖度提高、温室气体排放增加以及因国际能源市场价格波动而带来的风险时,世界多国纷纷开始实施新的能源战略,强调发展各种可再生能源。由于生物质是唯一能直接被用于生产各种交通运输替代燃料(特别是乙醇)的来源,在多种可再生能源(生物质、太阳能、风能、地热能、潮汐能等)中,生物质能被列为首选

改造细菌助力生物燃料

  一项研究发现,一种经过遗传改造的降解木质纤维素的细菌不仅能够把生物质纤维素转化成糖,还能把糖转化成乙醇燃料。利用植物生物质进行具有成本效率的生物燃料生产的一个主要障碍是利用微生物发酵制造乙醇之前的化学和酶预处理的成本。微生物工程的工作的方向因此一直放在了制造可以执行向乙醇的生物质转化的所有阶段的

青岛能源所揭示木质纤维素丁醇发酵产物调控机制

  发展木质纤维素为原料的液体生物燃料,符合我国生物燃料“不与粮争地、不与人争粮”政策。玉米秸秆是我国农业生产中产生的一大类具有代表性的木质纤维素原料,分布广,产量大,处理不当易造成环境污染,生物转化玉米秸秆生产丁醇是一个变废为宝、一举多得的方向。  在以玉米秸秆为原料的生物发酵过程中,玉米秸秆的前

现代固态发酵技术工艺、设备及应用研究进展(三)

1.7.4  圆盘式反应器圆盘式反应器底部通常由两层金属网制成,无菌空气由底部均匀进入1 m左右厚的发酵基质。几个并排的螺旋式搅拌器在以一定的速度水平运动的同时,还以适当的转速自转。在搅拌器上还有2~3个喷头,用于补水,结构示意见图。本反应器易于放大进行工业生产,但不能进行无菌操作,只

中科院长春应化所:开启应用化学发展新篇章

 杨小牛 长春应化所与浙江台州邦丰塑料有限公司合作建成3万吨/年生产线。今年,中国科学院长春应用化学研究所(以下简称长春应化所)成立69周年,长春应化所几代人高擎应用化学的大旗,秉承追求卓越,造福人民的价值理念,顽强拼搏,开拓前进。长春应化所副所长杨小牛告诉《中国科学报》记者:我

“十二五”农村领域科技2014预备项目评审结果公示

关于对“十二五”农村领域科技计划2014年预备项目评审结果公示的通知   “十二五”农村领域科技计划2014年预备项目评审已结束,现将评审结果予以公示。公示期为2013年8月26日-9月1日,共7天。   如对公示结果有疑问,请于公示期间以信函或传真的方式署真实姓名向我单位反

有机溶剂中木质纤维素材料的电辅助预处理

  由于化石燃料的过度使用,导致碳排放增加。日益凸显的环境问题致使人们对可再生能源替代化石燃料的需求也随之增长。在这些替代来源中,木质纤维素(LCM)由于丰度高、价格低廉,有望作为可再生燃料和绿色化学品使用。然而,LCM具有坚固的3D结构,可抵抗化学或生物转化并阻碍其纤维素结构的水解。因此,将LCM

美研究出观察植物细胞壁新法

  为了更好地将植物转换成生物燃料,美国能源部劳伦斯·利弗莫尔实验室、劳伦斯·伯克利国家实验室以及国家可再生能源实验室的研究人员合作,采用不同的显微方法,深入到百日草叶片细胞的深处,在纳米尺度研究出这种最常见花园植物的化学成分和植物细胞壁结构。该研究发表在近期出版的《植物生理学》

木质纤维素降解酶的分子改造研究取得新进展

  木质纤维素是地球上最为丰富的可再生资源,能将木质纤维素降解为葡萄糖的木质纤维素酶是一个复合酶系,其中的组分在养殖、食品、酿酒、纺织、洗涤、能源和造纸等工业中也具有广泛的应用价值。利用基因工程手段对纤维素酶分子进行改造实现定向进化,开发热稳定和活力提高的纤维素酶,对水解木质纤维素底物具有潜在的巨大

石元春院士:发展煤制油气无异饮鸩止渴

  石元春■石元春  前几年,“煤制油”很是热闹,近来“煤制气”消息频传。日前,美国杜克大学发布研究报告,建议中国应谨慎推行煤制气(详见本报10月16日6版)。笔者深感今日中国能源窘境之深重,但也不该走上饮鸩止渴之路啊!“开闸放水”要谨慎  2008年《中国科学院院士建议》第20期,笔者曾就煤基甲醇

英国洛桑研究所研究制备生物柴油新方法

  植物生物质是可持续能源的一大来源。生物能源研究的两大主要挑战是如何扩大生物质以及如何更为有效地把储存起来的碳转化为生物液体燃料。   最为多产的生物质作物是快速生长的树和草。它们把碳以木质纤维素的形式存储在茎叶内。由于很难被降解,木质纤维素不易转化为生物液体燃料。相反,来自种子的植物油很容易被

大连化物所生物燃料研究取得新进展

  将木质纤维素资源转化为油脂及液体生物燃料,对节能减排和社会经济可持续发展具有重要战略意义,但目前尚面临原料利用率低、转化过程复杂、效率低等共性关键问题。中科院大连化学物理研究所赵宗保研究团队以生物质制油脂和生物柴油为目标,开展了系统研究,最近在生物能源领域学术刊物Biotechnology

木质纤维素高密度航空生物燃料研究取得新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究室研究员李宁、中科院院士张涛团队,与大连化物所生物能源研究部研究员路芳团队、天津大学化工学院教授邹吉军团队合作,在长期从事生物质转化研究基础上,首次报道了将纤维素两步法转化为高密度液体燃料。相关工作发表在《焦耳》(Joule)上。  木质纤维

方真研究员受聘担任《生物燃料技术》编委

  近期,中科院西双版纳热带植物园生物能源组组长方真研究员接受国际知名期刊《生物燃料技术》(Biotechnology for Biofuels)主编Helen Whitaker博士的邀请,成为该杂志编委(编辑栏:http://www.biotechnologyforbiofuels.com

中美合炼“地沟油”:生物航油成本关难突破

  如何消化中国每年新增的数百万吨“地沟油”?一个杭州建德的技术团队正在寻找突破口。   10月22日,中国商飞有限责任公司(简称“中国商飞”)和波音中国公司合作的中美航空生物燃料示范项目在杭州建德大洋镇举行了竣工仪式并正式宣布投入运营。   当天会议上,波音、中国商飞和承办该

石元春:我国需要新的国家能源战略

——为编制国家“十二五”规划建言献策中国科学院院士、中国工程院院士 石元春  国家发改委主任张平11月初在北京宣布启动全国人民为编制“十二五”规划建言献策活动,作者谨以此文相献。我国需要新的国家能源战略  近年全球气候变暖和化石能源资源渐趋枯竭的坏消息频传,应对全球气候变化和能源转型

国家基金委发文:131项优选10项,每项约200万元!

  关于2020年度国家自然科学基金委员会与巴基斯坦科学基金会合作研究项目初审结果的补充通知  2020年度,国家自然科学基金委员会(NSFC)与巴基斯坦科学基金会(PSF)继续共同资助合作研究项目,经过公开征集,共收到项目申请149份。双方分别初审并核对后,已发布初审通知。现接到巴方信函勘误,最终

178个973计划(含重大科学研究计划)项目将结题验收

  近日,科技部网站发布《科技部基础研究司关于2015年973计划(含重大科学研究计划)项目结题验收工作安排的通知》,通知中提到,178个973计划(含重大科学研究计划)项目将于今年8月底实施期满,进行结题验收。通知全文如下:科技部基础研究司关于2015年973计划(含重大科学研究计划)项目结题验收

明年973计划启动184个项目 预算经费近30亿

  12月3日,中国科学技术部在其官方网站上发布“关于国家重点基础研究发展计划(973计划)项目预算安排初步方案的公示”称,2013年973计划启动的184个项目,专项经费预算为29.9313亿元人民币。   这184个项目涵盖粮食生产、作物多样性、遗传与基因、天气变

秸秆变废为宝 科研助力美丽中国

  我国是农业大国,农林废弃秸秆非常多,秸秆的种类随季节变化而变化,量大、低值、体积大、不便运输,而其自然降解的过程又极其缓慢,因此很容易导致以堆积、荒烧的形式直接倾入环境,造成极大的环境污染和资源浪费。近年来,农业机械化收割的普及,让留在地里的秸秆茬更高也更多了。尤其到夏收、秋收时节,秸秆的集中燃

四种纳米纤维素生产菌株对木质纤维素衍生的抑制物

  通过预处理和酶促糖化,木质纤维素生物质作为生产细菌纳米纤维素(BNC)的低成本原料具有巨大的潜力。本项研究中,比较三种新型BNC生产菌株与Komagataeibacterxylinus ATCC 23770对抑制物的耐受性。所研究的抑制剂包括呋喃醛(糠醛和5-羟甲基糠醛)和酚类化合物(松柏醛和香

印第安纳州普渡大学通过基因工程改造植物细胞壁

  美国印第安纳州普渡大学的Clint Chapple教授领导的团队通过遗传工程降低细胞壁中木质素含量,增加了细胞壁的可降解性,相关成果发表于近期的Nature杂志。   植物细胞壁中的木质素和半纤维通过共价键或是氢键交联,从而将纤维素包埋在其形成的网状基质中。因而,木质纤维类生物乙醇的生产需

版纳园小桐子壳水解糖发酵生产2,3-丁二醇的工艺获新进展

  面对环境恶化和能源短缺的潜在危机,以生物质资源为替代原料,生产能源和化学品的生物冶炼技术受到广泛地关注。其中,利用小桐子生产生物柴油是研究热点之一。随着小桐子产业的发展,大量废弃小桐子壳也随之产生。这些果皮通常被直接烧掉或掩埋,造成了资源的极大浪费。小桐子壳的主要成分是木质纤维素,其中纤维素和半

农业863 “十二五”期间四批启动36个项目253个课题

  2014年,两系杂交种“Y两优900”百亩示范田亩产达1026.70公斤,首次实现亩产过千公斤的超级杂交水稻第四期攻关目标,再创世界杂交水稻较大面积单产的最高纪录。  我国科学家率先完成了乌拉尔图小麦和粗山羊草基因组草图的绘制,使我国小麦基因组的研究跨入世界先进行列。  我国研究人员开发了一批农

中科院大化所对二甲苯“绿色合成”研究获新进展

   近日,大连化物所航天催化与新材料研究中心李昌志副研究员、王爱琴研究员和张涛院士团队在绿色对二甲苯(PX)合成路线中取得新进展,设计出一条以木质纤维素资源生物发酵产物(生物基异戊二烯)和甘油脱水产物(丙烯醛)为原料,利用碳化钨催化分子内氢转移串联反应的合成路线。  该反应可实现PX总收率高达90

我国学者在对二甲苯PX“绿色合成”研究取得进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所航天催化与新材料研究中心副研究员李昌志、研究员王爱琴和中科院副院长、中科院院士张涛团队在绿色对二甲苯(PX)合成路线中取得新进展,设计出一条以木质纤维素资源生物发酵产物(生物基异戊二烯)和甘油脱水产物(丙烯醛)为原料,利用碳化钨催化分子内氢转移串联反应的合成路线

生物燃料利用比预计更加困难,成本更高

  实践证明,用有机材料生产大量燃料比科学家从前预计的更加困难,成本更高。   科学家早就知道如何将各种有机材料转化为液体燃料。树木、草、种子、菌类、海草、海藻和动物脂肪都曾被加工成生物燃料,用于驱动汽车、轮船甚至飞机。生物燃料几乎不受地域限制,而且可以帮助减少温室气体排放。然而,生物燃料的生产过

成都生物所在丙酮丁醇梭菌抗抑制发酵研究中获进展

  丁醇是国际能源署认定的第二代生物燃料,作为车用替代燃油具有突出的优势。丁醇发酵的底物浓度以及菌种可以利用五碳糖的特点决定了以价廉、易得的木质纤维素原料生产丁醇具有巨大潜力。目前,纤维素利用的关键问题在于原料的高效水解,但现有预处理和水解技术均会不可避免地产生抑制物,从而严重影响丁醇产量。  中国

从概念到产业:绿色化学的征程和未来

  日前,首届绿色与可持续发展化学国际会议在北京召开。绿色化学的先驱者Paul Anastas博士和领军人物如佟振合院士、Klaus Kümmerer、李朝军、Shu Kobayashi、张锁江、赵宇亮、韩布兴、James Clark等绿色化学领域的“big names”齐聚一堂,共同讨论绿色化学和

两院院士石元春:国家政策意在推动而非限制生物质能产业

在许多学者眼里,大量生产生物质能源是造成玉米短缺进而导致我国今年粮食价格大涨的罪魁祸首。对此,中国科学院院士、中国工程院院士、中国农业大学教授石元春认为,发展生物质能源与保障粮食安全之间并不矛盾,我们应当走出生物质能源产业发展的认识误区。 生物质能产业:国家政策意在推动而非限制 国家林业局