劉德華

清華大學化學工程系應用化學研究所，北京 100084

生物能源專刊序言

劉德華

清華大學化學工程系應用化學研究所，北京 100084

生物能源作為可再生能源，有望減少能源供給中對石油的依賴程度。近年來，我國生物能源的發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為繼巴西和美國后的第三大燃料乙醇生產(chǎn)國和消費國。為促進生物能源相關技術研究的發(fā)展，本期“生物能源”?？珍浟宋覈锬茉磳＜覍W者在燃料乙醇、生物柴油、微生物油脂、生物燃料系統(tǒng)分析等領域的最新研究進展。

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

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

為了加強生物能源相關技術研發(fā)的合作，進一步推動生物能源的發(fā)展和應用，清華大學與美國明尼蘇達州農(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屆國際生物能源會議 (World Bioenergy Symposium，簡稱WBS)。會議的議題包括生物燃料在全球的發(fā)展狀況回顧、中國的生物燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展、生物能源生產(chǎn)技術、原料供應及原材料生產(chǎn)技術、汽車行業(yè)的觀點、生物燃料生命周期分析等等。會議邀請到了近 50位領域內(nèi)的國內(nèi)外著名的專家和學者在會議上作精彩報告，還邀請到巴西外交部副部長André Amado先生、美國明尼蘇達農(nóng)業(yè)廳廳長Gene Hugoson先生和國家能源局的領導與會并發(fā)表演講。會議報告內(nèi)容豐富、信息準確及時，討論熱烈，為交流發(fā)展生物能源的可行建議、行動方案和潛在的合作提供了平臺。

為傳播本次會議的成果，促進生物能源研究領域的交流和發(fā)展，《生物工程學報》結(jié)合此次會議出版了主題為“生物能源”的?？?/p>

從 2001年開始，中國啟動乙醇汽油 (E10) 計劃。迄今為止，全國已經(jīng)有5個燃料乙醇生產(chǎn)廠家，有10個省份在使用E10乙醇汽油。2009年燃料乙醇市場供應量達到了176萬t。自2007年以來，非糧燃料乙醇技術已經(jīng)成為燃料乙醇研究的重點方向。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?？邪l(fā)表了多篇關于纖維乙醇技術的文章，分別從預處理[1-3]、菌種[4]、發(fā)酵[5-6]等方面進行了研究。

中國生物柴油標準 (B100) 于2007年5月份正式頒布，B5標準也將于2011年2月份正式實施。目前中國已有數(shù)十家生產(chǎn)生物柴油的企業(yè)。但是原料來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。為此特邀了中國科學院大連化物所趙宗保教授課題組對能源微生物油脂技術進展進行了綜述[7]。在利用油脂生產(chǎn)生物柴油的過程中，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新的研究熱點。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內(nèi)容進行了討論[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于生物燃料發(fā)展預測、生物燃料技術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)分析所需解決的問題出發(fā)，梳理國內(nèi)外生物燃料系統(tǒng)分析的一般方法，重點分析了農(nóng) (林) 業(yè)系統(tǒng)模型、能源系統(tǒng)模型、綜合評價模型、微觀成本、能耗和排放分析模型以及生物燃料專項宏觀分析模型的主要優(yōu)缺點和適用性[17-18]，并對生物燃料水分測量標準進行了研究[19]。

希望本期“生物能源”?？軌驗閲鴥?nèi)生物能源研究領域的專家和學者提供學術參考，并進一步推動生物能源的發(fā)展和應用。

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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