給我一點(diǎn)關(guān)于“生物與新能源”的資料

【專家解說】：美科學(xué)家利用微生物讓碎草雜物都變成可用新能源 2007/7/11 9:36:00 來源:科技日報(bào)/李學(xué)華 在美國加州大學(xué)戴維斯分校周圍的農(nóng)田里，有一排排裝滿微生物的大桶，這些微生物每天要吞食掉8噸來自賓館飯店和自助餐廳的殘?jiān)ｏ?、碎草雜物等垃圾，生產(chǎn)出30萬升-60萬升生物氣體。這種氣體可用于燃燒發(fā)電，也可以壓縮成液化燃料使用。這是由該校生物工程專家張瑞紅(音譯)設(shè)計(jì)的利用微生物將各種生活垃圾轉(zhuǎn)化成生物氣體的生物反應(yīng)器。 這個(gè)生物反應(yīng)器與以往要在水中進(jìn)行的厭氧生物反應(yīng)器不同，它可以直接對固體，如食物等生活垃圾進(jìn)行轉(zhuǎn)化，而且轉(zhuǎn)化速度要比通常的系統(tǒng)快30%-50%，產(chǎn)生非常干凈的氣體(主要是甲烷和氫氣)，其燃燒后放出的有害物質(zhì)要遠(yuǎn)少于目前使用的汽油和柴油。 目前為止，科學(xué)家對微生物如何將這些廢物轉(zhuǎn)化成氣體的機(jī)理知之甚少。最近2年來，快速便宜的基因測序手段為微生物學(xué)家研究微生物種群提供了新的工具。通過對這些微生物基因進(jìn)行測序，科學(xué)家希望進(jìn)一步了解它們的作用機(jī)理，找到更有效的利用方法。科學(xué)家從生物反應(yīng)器里取一小塊泥巴，就可以從中分離出DNA，測出整個(gè)微生物種群的基因序列。美國能源部聯(lián)合基因組研究所計(jì)劃明年對張瑞紅反應(yīng)器中的微生物進(jìn)行基因測序，這將有助于科學(xué)家了解在反應(yīng)器中都有哪些微生物，哪些基因是占據(jù)主導(dǎo)地位的。同時(shí)，科學(xué)家還將測試在不同溫度和酸堿度條件下，這些微生物種群是如何變化的。這對整個(gè)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率有極大影響。 張瑞紅認(rèn)為，對這些微生物進(jìn)行基因測序，將使我們更好地了解誰在唱主角，我們可以更準(zhǔn)確地控制條件，改進(jìn)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高將廢物轉(zhuǎn)化成氣體的效率。她還說，當(dāng)?shù)卣鸵恍┦称窂S家對這項(xiàng)很有潛力的可以減少垃圾的環(huán)保技術(shù)很感興趣，她已和當(dāng)?shù)匾患疑锕竞献?，?zhǔn)備將這項(xiàng)技術(shù)商業(yè)化。 ---------------------------------------------------------------------- 毒氣+水=氫氣:新的微生物帶來新能源? 文/王東 06年01期 論壇 編者按:最近，美國的研究人員發(fā)現(xiàn)一種在溫泉里生存，并能吸收一氧化碳，與水化合釋放出氫氣的微生物。這個(gè)發(fā)現(xiàn)也許給人們對獲得氫能源提供了一個(gè)新的思路。 取一壺滾燙的熱水，除去里面的氧氣，混入一些有毒的一氧化碳，最后加入少許的氫氣，這聽上去像女巫配制毒液的處方。可是，這是像Carboxydothermus hydrogenoformans之類的微生物首選的生存環(huán)境。 在2005年11月27日出版的《科學(xué)公共圖書館遺傳學(xué)》(PLoS Genetics)雜志上發(fā)表的一篇論文里，美國基因組研究所(The Institute for Genomic Research)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)下的研究小組報(bào)道了對這種有機(jī)體完整的基因組序列的判定和分析。這種從俄羅斯的火山島國后島(Kunashir)的溫泉里分離出來的微生物的生命幾乎完全依賴一氧化碳。當(dāng)它正常的消耗有毒氣體時(shí)，與水混合就產(chǎn)生了“廢氣”--氫氣。 當(dāng)世界愈加認(rèn)為氫氣是種潛在的生物燃料時(shí)，獲取這種微生物的基因組就越顯得意義非常?！癈. hydrogenoformans是種能快速生長的微生物，它能把水和一氧化碳轉(zhuǎn)化成氫氣”TIGR 進(jìn)化學(xué)生物學(xué)家、PLoS Genetics研究處高級作家喬納森?埃爾森(Jonathan Eisen)評論說，“如果你對生產(chǎn)一種新的清潔燃料感興趣，這種微生物將會給你提供一個(gè)極好的開始?！? 在測定這種微生物的基因組序列中，埃爾森和他的合作者發(fā)現(xiàn)在一氧化碳上的C. hydrogenoformans比其它物種生長得更為迅速的原因。值得夸耀的是這種微生物有至少五種不同的蛋白質(zhì)生成器，它們能把一氧化碳用作脫氫酶，這樣生成器能控制有毒氣體。每一種生成器看上去都允許生物體用不同的方式利用一氧化碳。依賴一氧化碳存活的其它大部分生物體只有一種這樣的生成器。換句話說，如果其他的生物體有適合的混合容器來處理它們的晚餐--一氧化碳，這些物種才能成為真正的食品加工機(jī)，才使它們能夠整天暴食溫泉所提供的“自助餐”。 “發(fā)現(xiàn)表明微生物基因組序列對開發(fā)地球上廣闊領(lǐng)域內(nèi)的微生物生命的有益功能，具有延續(xù)價(jià)值?！泵绹茉床?DOE)科學(xué)辦公室分部-生物環(huán)境研究辦公室主任阿里?帕特納斯(Ari Patrinos)說。資助這一研究的美國能源部正在尋找能生產(chǎn)清潔燃料的技術(shù)。 在它的基因組序列被確認(rèn)之前，人類對這種能排出氫氣的生物體知之甚少。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對其它生物體分析和對比，研究人員發(fā)現(xiàn)許多顯著的特征。例如，基因組能夠把一組完整的基因編譯成能制造芽孢的密碼，一種先前微生物不知名的能力。能制造芽孢的生物體最近引起了研究人員的極大興趣，因?yàn)檫@一過程是在能引發(fā)炭疽熱的細(xì)菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的，而炭疽之所以能夠被用作生化武器，就是因?yàn)檠挎哂锌篃?、抗輻射等特性。用這種基因組與那些制造芽孢的其他物種(包括炭疽病原體)的基因組相對比，埃爾森和他的同事確定對任何微生物形成芽孢可能所必需的最小生物化學(xué)機(jī)械。這種對吞噬有毒氣體的微生物的研究或許能幫助我們更好的理解引起炭疽熱的病菌生物學(xué)。 為了更好地完成這項(xiàng)研究工作，TIGR的科學(xué)家們以這種生物體的基因組為杠桿，對不同溫泉里的微生態(tài)環(huán)境加以研究，他們想知道在不同的溫泉會發(fā)現(xiàn)什么種類的微生物以及它們存在的原因。為了查明這些，研究人員對美國黃石國家公園、俄羅斯和廣泛分布在其他場所的溫泉進(jìn)行研究，并分離和破譯在那里發(fā)現(xiàn)的微生物的基因組。 “現(xiàn)在，甚至一些簡單的問題，我們都無法回答。相似的溫泉，孤立的世界能共享類似的微生物嗎?微生物是怎樣在溫泉間游動的?我們的新工作將幫助我們發(fā)現(xiàn)這些真相?！?埃爾森說。 文章來源:The Institute for Genomic Research -------------------------------------------------------------------- 生物新能源跟蹤 信息來源:人民日報(bào) 香港和寶國際控股有限公司采用自主擁有的生物活性引透技術(shù)，在以甜菜為原料生產(chǎn)生物質(zhì)乙醇的研發(fā)實(shí)踐中，取得了突破性成果，并經(jīng)其設(shè)在寧夏銀川的工廠近兩年的工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐，使利用非糧食原料、低成本生產(chǎn)乙醇，實(shí)現(xiàn)“不與人爭糧，不與糧爭地，不與財(cái)政爭錢”成為可能。 香港和寶國際2006年開始擁有自主知識產(chǎn)權(quán)并處于世界領(lǐng)先地位的生物活性引透生產(chǎn)非糧食類乙醇技術(shù)。該技術(shù)具有投資少、成本低、出酒率高、生產(chǎn)工藝兼容性強(qiáng)、污染程度低等一系列明顯優(yōu)勢，已獲得國內(nèi)高新技術(shù)項(xiàng)目認(rèn)定。公司2007年在寧夏銀川建成年產(chǎn)1.5萬噸96%乙醇的工業(yè)示范基地，并成功地在世界上第一次用生物活性引透技術(shù)以甜菜為原料生產(chǎn)出乙醇，且達(dá)到了工業(yè)化目標(biāo) --------------------------------------------------------------- 首個(gè)20萬噸項(xiàng)目投產(chǎn) 我國燃料乙醇真正"非糧化" 信息來源:上海證券報(bào) 在發(fā)改委叫停玉米制乙醇項(xiàng)目后，非糧乙醇的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢日益凸顯。近日，中糧集團(tuán)投資的年產(chǎn)20萬噸燃料乙醇項(xiàng)目正式在廣西北海投產(chǎn)，成為我國迄今為止唯一投入生產(chǎn)的非糧燃料乙醇項(xiàng)目。專家表示，此舉意味著中國燃料乙醇的發(fā)展路線將真正走向“非糧化”。 作為替代能源，以玉米為主要原料的燃料乙醇近年在國內(nèi)迅猛增長，在一定程度上緩解了能源緊缺，但過度發(fā)展也帶來糧食方面的隱患。數(shù)據(jù)表明，近年來中國生物燃料工業(yè)加工產(chǎn)能擴(kuò)張過快，增長幅度超過玉米生產(chǎn)增長水平。2001年中國玉米工業(yè)加工轉(zhuǎn)化消耗玉米僅為1250萬噸，2005年增加到2300萬噸以上，增長了84%;而同期玉米產(chǎn)量增長了21.9%，遠(yuǎn)低于工業(yè)加工產(chǎn)能擴(kuò)張的速度。更值得警惕的是，粗放型加工已造成初級產(chǎn)品增多、玉米轉(zhuǎn)化利用效率不高和嚴(yán)重的污染。 針對國內(nèi)一些地方盲目發(fā)展玉米加工乙醇能力的情況，國家發(fā)改委去年底下發(fā)緊急通知，要求“立即暫停核準(zhǔn)和備案玉米加工項(xiàng)目，并對在建和擬建項(xiàng)目進(jìn)行全面清理?！鼻安痪茫l(fā)改委副主任陳德銘明確提出，我國今后將積極發(fā)展非糧生物液體燃料，到2020年形成年替代1000萬噸石油的能力。 此次投產(chǎn)的我國首個(gè)非糧燃料乙醇項(xiàng)目正是在上述背景下應(yīng)運(yùn)而生的。和國內(nèi)其他燃料乙醇項(xiàng)目以玉米為原料有所不同，該項(xiàng)目的原料來源是木薯。廣西是國內(nèi)木薯主產(chǎn)區(qū)，北海市木薯種植面積為15萬畝，年產(chǎn)鮮薯22.5萬噸。20萬噸燃料乙醇項(xiàng)目年需鮮木薯150萬噸(折成干片為61萬噸)。 據(jù)介紹，這一項(xiàng)目于2006年12月24日正式動工，選址北海合浦工業(yè)園區(qū)，占地550畝，總投資14.6億元，分兩期建設(shè)。其中，燃料乙醇一期項(xiàng)目建設(shè)投資7.6億元，年產(chǎn)燃料乙醇20萬噸、纖維飼料5萬噸、沼氣2970萬立方米、二氧化碳5萬噸 記者另從當(dāng)?shù)孬@悉，廣西壯族自治區(qū)政府此前已下文通知，為推動生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，從2008年2月起，當(dāng)?shù)貙⒎忾]銷售車用乙醇汽油，以實(shí)現(xiàn)車用乙醇汽油替代其他汽油(軍隊(duì)特需、國家和特種儲備用油除外)。 “這是中國燃料乙醇發(fā)展真正走向‘非糧化’的一個(gè)標(biāo)志?！币晃粚＜胰绱嗽u價(jià)該項(xiàng)目投產(chǎn)的意義。