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生物能源科技范文

生物能源科技

生物能源科技范文第1篇

(2)三峡库区蕴涵丰富的生物质能,生物质能是唯一可以转化为液体燃料的可再生能源,不仅具有能源功能,而且还有其它可再生能源不具备的材料功能。三峡库区现有大量的可改造的低产低效林、可利用的荒山、荒地、荒滩、荒坡,为库区木本生物能源的种植提供了十分充足的地理空间。

(3)三峡库区是天然的中药材宝库,现已查明的有5000多种中草药品种,这些中草药原材料产地无一例外地都远离工业发达城市,无污染无人工干扰,在国内市场和国际市场上都十分抢手,具有十分广阔的经济前景与社会意义。

(4)党中央、国务院以及广大社会大众对三峡库区的经济建设发展与生态环境保护都十分支持与关心,库区地方政府和人民也一直在努力探索适合于库区发展的经济腾飞模式。

因此,针对以上所述的各种有利因素与不利因素,本文提出相应的对策与建议如下:

(1)加大低碳经济宣传力度,将低碳经济作为经济发展的新模式和产业革命的新契机。低碳经济是新世纪经济发展的一项新生事物,推广发展低碳经济,利国利民。同时,三峡库区经济发展只能从节能减排、循环经济、生态经济等低能耗、低污染、低排放为特征的经济发展模式中寻找新的出路,从立足于经济结构和产业结构调整的低碳经济革命中发掘新的增长点。我国社会主义制度的一个重大优势就是能充分发动人民群众的力量办大事,历史经验也反复说明,类似区域经济增长方式和发展战略这样的重大转变,只有充分得到了人民群众的真正理解与支持,才有可能得到真正的落实和发展,因此,充分调动各种宣传力量与途径,大力加强人民群众之中低碳经济发展的宣传力度,对于发展三峡库区低碳经济发展的源动力,有效转变库区经济发展方式与产业升级,将具有十分重要的战略意义。

(2)尽快出台低碳经济发展激励政策和粗放式经济与生态粗暴型经济发展限制型与惩罚型政策。低碳经济模式和其它经济模式相比的一个突出特点,就是它需要应用经济、金融、环保、能源、制造业等多个行业的最新科技成果,经济内涵与科技内涵十分鲜明,需要更多的科学研究人员,从三峡库区的实际情况出发,开展相应的低碳经济发展模式、发展内容、发展方向与发展战略等多个层面的广泛而深入地研究。

(3)加强库区林业科技研究的力量,加快库区林业结构的调整,加快库区林业碳密度的提升改造。三峡库区林业碳密度往往并不是人们通常认为的那么高,相反,由于库区独特的地理特征与气候过程,使得库区的林业碳密度显著低于全国的林业平均碳密度。虽然说,现有的林业科技技术,已经初步具备了库区林业碳密度改造的基本能力,但区域巨大的林业碳密度改造工程在国内外尚属首次,没有任何经验可以借鉴,更重要的是,林业生态系统的改进与维护是一个极其严肃的生态科学问题,因此,可以想见,这项工程的耗资耗时都将十分巨大,当然其经济与生态意义,也将具有更大的战略价值与意义。

(4)积极支持库区水能、风能、太阳能以及可再生生物能源的开发应用。三峡库区蕴涵着丰富的水能、风能、太阳能以及多种可再生生物能源,但目前得到比较充分应用的只有水能,其它的能源应用与开发还具有十分广阔的发展空间,并具有非常显著的低碳经济价值与意义。

(5)结合库区特色,发展低碳农业经济与低碳林业经济,将低碳经济发展理念与原生态蔬菜产业、原生态水稻产业、原生态中药产业、原生态旅游业等生态经济发展方式有机结合,大力推广、发展库区经济增长的新方式,推动库区产业结构的升级换代。

生物能源科技范文第2篇

(一)引导技术、人才、资金等资源向生物产业集聚,促进生物技术创新与产业化,加速生物产业规模化、集聚化和国际化发展。

(二)建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的产业技术创新体系,造就高素质人才队伍,增强自主创新能力,掌握一批拥有自主知识产权的重要生物技术、产品和标准。

(三)培育若干个跨国经营的大型生物企业和一大批拥有自主知识产权的创新型中小生物企业,形成若干个产业集聚度高、核心竞争力强、专业化分工特色显著的生物产业基地。

(四)加强生物技术专利保护和物种种质资源保护,提高种质资源开发、利用水平,保障生物安全。

二、现代生物产业发展重点领域

(五)生物医药领域。重点发展预防和诊断严重威胁我国人民群众生命健康的重大传染病的新型疫苗和诊断试剂。积极研发对治疗常见病和重大疾病具有显著疗效的生物技术药物、小分子药物和现代中药。加快发展生物医学材料、组织工程和人工器官、临床诊断治疗康复设备。推进生物医药研发外包。

(六)生物农业领域。重点发展优质、高产、高效、多抗的农业、林业新品种和野生动植物繁育种源。大力发展生物农药、生物饲料及饲料添加剂、生物肥料、植物生长调节剂、动物疫苗、诊断试剂、现代兽用中药、生物兽药、生物渔药、微生物全降解农用薄膜等绿色农用生物制品,推进动植物生物反应器的产业化开发,促进高效绿色农业的发展。开发具有抗病和促进生长功能的微生物药品及其他生物制剂,保护和改善水域生态环境,发展健康养殖。

(七)生物能源领域。加快培育速生、高含油、高热值、高产专用能源植物品种,合理利用荒山荒地,推进规模化、基地化种植;积极开展以甜高粱、薯类、小桐子、黄连木、光皮树、文冠果以及植物纤维等非粮食作物为原料的液体燃料生产试点,推动生物柴油、集中式生物燃气、生物质发电、生物质致密成型燃料等生物能源的发展。

(八)生物制造领域。加快推进生物基高分子新材料、生物基绿色化学品、糖工程产品规模化发展。支持农产品精深加工和食品生物制造技术、装备、工艺流程的研发及规模化生产。开发新型酶制剂,发展生物漂白、生物制浆、生物制革和生物脱硫等清洁生产工艺,加快生物制造技术推广应用,降低物耗、能耗和污染。

(九)生物环保领域。重点发展高性能水处理絮凝剂、混凝剂、杀菌剂及生物填料等生物技术产品,鼓励废水处理、垃圾处理、生态修复生物技术产品的研究和产业化。支持荒漠化防治、盐碱地治理、水域生态修复、抗重金属污染、超富集植物等新产品的生产和使用。

三、发展壮大生物企业

(十)培育具有较强创新能力和国际竞争力的龙头企业。鼓励龙头企业加强研发能力建设,积极开展技术引进、跨国经营等活动。推动生物企业间、生物企业与科研机构间的合作与重组,扩大企业规模,增强企业实力。

(十一)鼓励和促进中小生物企业发展。对新创办的生物企业,在人员聘任、借贷融资、土地等方面给予优先支持。支持建立一批生物企业孵化器和留学生创业服务中心。加大科技型中小企业技术创新基金对符合条件的中小生物企业的支持力度。

(十二)大力推进生物产业基地发展。鼓励与生物产业相关的企业、人才、资金等向生物产业基地集聚,促进生物产业基地向专业化、特色化、集群化方向发展,形成比较完善的产业链。在基础条件好、创业环境优良的区域,逐步建立若干个部级生物产业基地。国家在创新能力基础设施、公共服务平台建设以及实施科技计划、高技术产业计划等方面按规定给予重点支持。

(十三)积极推进国际合作。鼓励外国企业和个人来华投资生产、设立研发机构和开展委托研究。鼓励和支持具有自主知识产权的生物企业“走出去”,开展产品的国际注册和营销,到境外设立研发机构和投资兴办企业。支持国内机构参与有关国际标准的制(修)订工作,开展生物产业认证认可国际交流。

四、大力促进自主创新

(十四)充分发挥企业技术创新主体的作用。鼓励企业加大研发投入,国家通过建立健全产学研结合机制等方式,加大对企业技术创新的支持。加强企业技术中心建设,支持企业设立海外研发中心。支持以产学研联合的方式,吸引社会资金投入,组建若干个具有国际先进水平的生物技术研发机构,提高系统集成和工程化能力。鼓励企业、高校和科研机构共建工程实验室、工程(技术)研究中心、实习实训基地等工程化平台。

(十五)加强创新能力基础设施建设。支持各类研究机构、检测机构的科研基础设施建设,在充分整合和利用现有科研基础设施的基础上,形成若干个具有国际先进水平的生物科学研究基地,加强生物科学基础研究和应用技术开发。支持生物技术工程中心、工程实验室、孵化器、产品质检中心等建设。大力推进生物科研基础设施的开放和共享。

(十六)切实做好生物技术成果转移服务等工作。加快生物技术知识产权的审查,强化生物技术科研成果的登记和转移工作,完善生物技术成果的评价体系和转让机制。建立健全生物产品认证认可体系,规范生物产业第三方认证等中介机构的发展。

(十七)加速自主创新成果的产业化。组织实施生物技术产业化专项,大力推进拥有自主知识产权的重大生物技术成果转化,加速规模化生产和应用。积极开展生物产品相关标准的研究制(修)订与实施工作,加强生物标样的研制和产业化。

五、培养高素质人才队伍

(十八)加强生物科技人才培养。加大高校生物类学科专业建设力度,加强硕士、博士等高级专门人才的培养。在大型企业设立博士后科研工作站,鼓励科研机构、企业与高校联合建立生物技术人才培养基地,加强创新型人才和高级实用型人才培养。鼓励各类职业院校加快培养生物产业发展急需的技能型人才。

(十九)积极引进优秀生物科技人才。鼓励海外优秀人才回国(来华)创办企业、从事科研教学工作。结合实施国家自主创新战略和科技重大专项,鼓励海外回国(来华)优秀人才按规定申请和承担政府科技计划、基金项目和产业化项目。鼓励国有生物科研机构公开向海内外招聘技术负责人。加大向关键岗位和优秀人才的收入分配倾斜力度,完善技术参股、入股等产权激励机制。

六、加大财税政策支持力度

(二十)加大对生物技术研发与产业化的投入。各级政府根据财力增长情况,加大对生物技术研发及其产业化的投入,特别要加大对重要生物技术产品研发、产业化示范项目的支持。对完全可降解生物材料和经批准生产的非粮燃料乙醇、生物柴油、生物质热电等重要生物能源产品,国家给予适当支持。鼓励企业、科研机构、高校和个人申请植物新品种、专利、商标等知识产权。

(二十一)建立财政性资金优先采购自主创新生物产品制度。各级国家机关、事业单位和团体组织使用财政性资金采购生物产品的,应优先购买列入政府采购自主创新产品目录中的生物产品。

(二十二)实施税收优惠政策。生物企业为开发新技术、新工艺、新产品发生的研发费用,未形成无形资产计入当期损益的,在按照规定据实扣除的基础上,再按照研发费用的50%加计扣除;形成无形资产的,按照无形资产成本的150%摊销。对被认定为高新技术企业的生物企业,按照税法规定减按15%的税率征收企业所得税。对国家需要重点扶持和鼓励发展的生物农业、生物医药、生物能源、生物基材料等生产企业,进一步完善相关税收政策。

七、积极拓宽融资渠道

(二十三)引导社会资金投向生物产业。鼓励设立、发展生物技术创业投资机构和产业投资基金,鼓励、引导金融机构支持生物产业发展,支持信用担保机构对生物企业提供贷款担保。支持金融机构创新信贷品种,改进金融服务,对符合条件的生物产业发展项目、生物产业基地基础设施提供信贷支持。积极探索利用贴息、小额贷款等方式,加大有效信贷投入。

(二十四)支持生物企业利用资本市场融资。积极支持符合条件的中小生物企业在中小企业板和创业板上市,鼓励符合条件的生物企业在境内外上市筹资。开展生物产业基地内具备条件的生物企业进入证券公司代办系统进行股份转让试点,推进未上市生物企业股权的流通,拓宽创业投资退出渠道。支持符合条件的生物企业发行企业债券、公司债券、短期融资券和中期票据等,开展生物产业基地内企业联合发行企业债券试点。

八、创造良好市场环境

(二十五)培育生物产品市场。扩大医疗保险覆盖范围,规范药品政府采购方式,发展商业健康保险,积极拓展生物医药应用范围。对拥有自主知识产权的生物药品,按照国家有关程序进行评审,符合条件的纳入医疗保险目录。鼓励推广使用农林业良种、生物农药、生物肥料、生物饲料及饲料添加剂、完全可降解生物薄膜等。稳步推进非粮燃料乙醇应用试点,有序开展生物柴油应用试点。规范生物产品市场秩序,依法查处制假售假、商业欺诈等行为。督促指导生物企业加强环境保护,确保污染物排放达标。

(二十六)完善生物产品市场准入政策。按照生物安全审查、评价、认证认可和监管要求,积极推进转基因农产品技术研发与产业化。对生物能源生产、销售依法实行市场准入制度,由国务院有关部门制定完善相关准入条件。进一步加强生物检测实验室的资质认定工作,切实提高实验室检测能力和管理水平。依法完善生物药品审批制度。对涉及国家安全、人体健康安全、动植物安全、环境保护的生物产品和技术,由国务院有关部门依法实施市场准入制度。制定生物产品进出口管理办法,规范生物产品进出口秩序。

(二十七)加强知识产权的保护。完善生物技术知识产权保护机制,加强生物技术知识产权执法队伍建设,加大对知识产权侵权的惩处力度,依法保障知识产权所有者的权益。

九、强化生物遗传资源保护和生物安全监管

(二十八)加强生物遗传资源保护。建立健全生物遗传资源保护法律法规体系,建立和完善生物遗传资源获取与惠益分享制度。建立生物遗传资源信息系统,开展生物遗传资源调查、评价。加强人类遗传资源库和物种种质资源库(圃)及保护场(区)、原生境保护点、试验基地、管理体系建设。组织实施野生动植物种质资源保护工程,收集和保护濒危稀缺等重要生物资源。建立健全生物遗传资源出入境查验体系,加强对生物遗传资源出入境的监管。

(二十九)加强生物安全管理。认真履行生物安全有关国际公约,依据有关法律法规健全生物安全特别是转基因生物安全技术标准、安全评价、检测监测和监督管理体系,提高安全监管能力。加强防范外来有害生物入侵的防御体系建设,完善进境生物安全防范体系,防范转基因生物、微生物菌剂非法越境转移和无意越境转移。依法限制或禁止影响国家安全或公共利益的生物技术和产品进出口。建立健全生物安全风险分析和信息交换机制,强化风险预警和应急反应机制,提高防范与应对外来有害生物入侵、生物恐怖袭击的能力。加强实验室生物安全监督管理,健全实验室生物安全体系,保护实验室工作人员和公众安全。

(三十)加强生命科学、生物技术知识和有关法律法规的宣传普及工作。引导社会公众树立正确的生物安全意识,营造发展生物产业的良好社会环境。

(三十一)加强生物研究伦理审查。积极开展生物伦理研究,遵循国际通行的生物伦理规范,建立健全医学、农业等领域生命科学研究伦理审查、监督制度。

十、加强组织领导

生物能源科技范文第3篇

一、美国生物能源政策的基本情况

美国是世界第一能源消费大国和温室气体排放大国。据国际能源署(IEA)的统计数据,美国在2009年消费21.7亿t石油总量(约合31.1亿t标准煤),此项能源消费统计包括原油、核能、煤炭、天然气和水电等再生能源。美国每天平均消耗大约1900万桶石油,每年美国人均能源量消耗是中国人均能源消耕量的4.5倍。美国的二氧化碳排放量约占世界的1/4。美国高度重视能源安全问题,致力于发展生物能源和节能减排技术。据美国农业部预测,从2008—2035年,世界能源需求将增长36%,世界能源消耗量的增长速度将高于世界人口总量增长速度。美国有关机构通过测量整个生产生活过程中的排放数据表明:与化石燃油相比,使用玉米乙醇可减少20%左右的温室气体排放,而使用生物柴油、纤维素生物燃料则减少50%~60%的温室气体排放。基于降低美国对外国原油的依赖、缩减温室气体的排放、促进新能源产业发展的考虑,2007年12月美国总统签署通过了能源独立和安全法案(EISA),其主要内容有:提高机动车燃料经济性标准,计划到2020年轿车和轻型卡车平均经济性标准应为14.88km/L,较当前水平提高40%;发展可再生能源,计划在2022年将生物燃料产量提高到每年1360亿L,取代大约900亿L化石燃油,是当前水平的4倍。2009年5月初,美国总统签署了一项关于发展先进生物燃料的总统令,美国能源部、农业部和环境保护署组成了一个跨部门的联合工作小组,对实施和协调生物燃料发展规划进行统一领导。值得注意的是,美国政府对每年从玉米、大豆中提炼生物质燃油(玉米乙醇和生物柴油)总量设定了567亿L的限额。这是由于土地从植被覆盖区转为农田时,土壤中将释放出大量的二氧化碳和其他温室效应气体,因此美国农业部一直在实施旨在保护国家自然资源的“土地休耕计划”,保持玉米、大豆的产量相对稳定,防止生物燃料工业与地争油、与民争粮。目前,美国玉米产量的25%用于加工乙醇,大豆产量的10%用于加工生物柴油,已基本达到EISA规定的上限值,此后将主要发展其他的新型生物燃料(Otheradvancedbiofue)l为主。近年来,在不对农、林业布局作大变动的前提下,美国致力于纤维素生物质燃料(Cellulosicbiofue)l的生产,并且瞄准以水藻为原料的第二代新型生物能源的开发利用,计划到2025年生物燃油可以替代美国原油消耗的25%。2011年8月在密苏里州一家加油站了解到,普通的87标号汽油售价0.99美元/L,而按1∶9混合乙醇89标号的燃油售价为0.97美元/L。由于混合燃油价格便宜,吸引了不少车主购买。许多加油站还设有单独的生物燃油加注机位,方便顾客使用。

二、美国推进农业机械节能减排的具体做法

美国农业是用现代科学技术装备起来的高效率的大农业,具有生产手段机械化、智能化、信息化的特点。农业机械是美国现代农业的重要标志,农业生产燃油消耗份额不容忽视。据美国农业部测算,与食品有关的能源利用占国家能源总消费份额从2002年的14.4%增长到2007年的15.7%。发展低碳农业,推进农业机械节能减排,是保持美国农业经济持续健康发展的重要举措。近年来,在美国政府的引导下,各有关农业机械企业、院校、协会等单位和部门采取了多项对策措施,取得了一定的成效。

(一)联邦政府积极发展生物能源,逐步实行更严格的排放标准联邦政府从新能源供应和限制排放两个环节来推进农业机械节能减排。①联邦政府通过了EISA,安排多个拨款项目,支持开展可再生能源的研究开发,扶持发展生物燃料提炼厂。2011年4月15日,美国农业部(USDA)与能源部(USDE)发表联合声明,将在3~4年内为先进生物能源以及高价值生物基产品等研发项目提供3000万美元资助。美国政府通过税收优惠等措施,鼓励生物燃油加工。目前,美国现有加工生产生物燃油的企业200家,年产量达到500亿L,比2006年翻了一番多,实现了自给自足。预计EISA使得美国2022年在交通方面减少68万t的二氧化碳气体排放,相当于减少2400万辆汽车的排放量。②针对农业机械、工程机械以及舰船、航空器等机械设备,美国环境保护署(EPA)了新的非道路机动设备柴油机的第四阶段(Tier4)的强制性排放标准,设定了标准过渡期和执行期,旨在大幅度减少二氧化碳等废弃物的排放。以75~129kW的柴油机为例,要求2012—2014年为第四阶段过渡期,2015年为正式实施期,每千瓦时油耗最大的氮氧化物排放量为0.40g,非甲烷碳氢化合物排放量为0.19g,颗粒物排放量为0.02g,与第二阶段(2003年)的标准相比,排放量降低了90%左右。

(二)地方政府实施农场主节能改造计划,并对新购置农业机械予以免税政策密苏里州位于美国中部地区,拥有超过10万个农场,盛产玉米、大豆、油子、大米、棉花以及牛、家禽、猪等畜产品,每年所生产的农作物与牲畜价值超过50亿美元,是美国重要的农产品生产地区。密苏里州已将玉米和大豆分别用于乙醇汽油和生物柴油的生产制造。密苏里州正在执行一项美国能源部资助,密苏里农业厅、密苏里大学和EnSave公司具体实施名为MAESTRO项目(MissouriAgriculturalEnergySavingTeam-ARevolutionaryOpportuni-ty),该项目通过补贴和低息贷款的办法,刺激农场主改造老旧的电机、泵等高能耗设备,从而达到提高能源效率15%以上的目标。具体内容包括:提供免费的技术援助,在评估农场和家庭能源消耗和编制更新改造规划时,农场主将有可能获得高达75%的项目评估费用补贴(评估总额不超过5000美元),和5万美元以下的3%低息贷款。据介绍,该项目开始于2010年7月,共实施3年,目前已经有30个农场受益,每个农场每月节省能源方面的费用为500~600美元。密苏里州政府在商品销售环节一般都要征收7.5%左右的消费税,但对农业机械销售环节实施免税的优惠政策,此举大大鼓励了农场主购买新型的农业机械。同时,州政府还允许农场主根据当年农作物的收成情况,自主确定农业机械的折旧率,以减少收入所得税的支出。

(三)农业机械生产企业不断改进技术,致力于提高燃油经济性和机械使用效率美国约翰迪尔公司(JohnDeere)是目前世界最大的农业机械制造商和世界第二大工程机械制造商,位居世界500强前列。约翰迪尔公司从生产犁耙起步,逐步向大型农业机械领域拓展。产品包括迪尔拖拉机、联合收割机、摘棉机、喷药机、青贮机械、整地机、播种机和农业服务等。约翰迪尔公司非常重视中国市场,1978年援建了黑龙江农垦友谊农场,目前已在中国佳木斯、哈尔滨、天津、宁波等地建立了6家农业机械产品研发、生产和投资公司。约翰迪尔公司为适应美国新的排放标准,十分重视产品的技术创新,平均每天的研发投入超过200万美元。在发动机创新方面的措施有:①研发新型适应生物燃油的发动机,通过生物燃油部分取代化石燃油来减少温室气体排放。目前约翰迪尔公司生产的发动机都能够采用5%的生物柴油+95%的化石燃油。②通过应用新型技术,如装备专利的风扇驱动、冷却系统,提高了燃油效率,降低了动力消耗。约翰迪尔公司新一代的PowerTechPlus发动机相对原来的发动机,能减少2%~7%的燃油消耗。在达到美国联邦尾气排放标准的同时增强了动力性能,并有充足的额外功率储备。8R/8RT型拖拉机是美国内布拉斯加州拖拉机实验室测试过的节油性能最优的农用拖拉机。在新型技术应用方面的措施有:①广泛采取复式作业模式,农业机械一次进地可实现多个作业项目,减少辅助作业时间,从而提高机具效率,能降低燃油消耗和废气排放。如7760型自走式摘棉机能一次完成田间采棉和机载打包,可以实现连续不停顿的田间采棉作业;4930型喷药机改进了药液加注装置,大幅度提高药液装载速度(目前每3min可达4543L),实现高效喷药作业,减少了药液和燃油消耗;1590型免耕条播机可一次完成开沟、排种、施肥、镇压等多道工序,大幅度减少了燃油消耗。②广泛运用全球定位系统(GPS),实施数据采集及田间耕作、播种、施肥、喷农药和收获等作业的精确定位,并自动控制农业机械的运动路径和作业参数,以减少重复作业面积和工序,从而达到提高效率和降低燃油消耗的效果。约翰迪尔公司的大功率拖拉机、联合收割机都安装了GPS和车载智能操作系统,农户可免费获得相关的技术培训和咨询服务。目前美国已有50%以上的农场采用GPS辅助农业生产,有针对性地施肥、灌溉,大大提高了整片土地的生产率。

(四)农业科研院所重视发展低碳农业,大力推广保护性耕作技术美国是世界上最早研究和推广保护性耕作技术的国家。美国在20世纪20~30年代就利用大型机械翻耕大面积农田,一场著名的“黑风暴”从美国干旱地区刮起,席卷2/3的美国大陆,刮走地表层10~50cm厚度的肥沃土壤3.5亿t,冬小麦减产51亿kg。1935年美国成立了土壤保护局,从此开始研究改良传统翻耕耕作方法,探索实行保护性耕作技术。保护性耕作的核心内容是放弃传统深翻或轮耕作业,采用免耕少耕、秸秆覆盖等技术,可以明显减少土壤风蚀,增加雨水积累,从而大大缓解了传统耕作对生态环境破坏的压力。同时,原来农作物从耕种到收获一般需要农业机械7次进地作业,如今只需要3次(播种、植保、收获)就可以了,从而减少了农用燃油的消耗,也实现了农业机械节能减排目的。有报告显示,采用传统耕作方法种植玉米每公顷消耗燃油34.57L,而保护性耕作方法仅需18.6~24.7L。联合国粮农组织称这种耕作法为新的耕作革命。据美国保护性耕作组织近期报道,美国至少有50%的耕地实行各种类型的保护性耕作,其中作物残茬覆盖耕作占53%、免耕占44%。截至2010年年底,美国保护性耕作实施面积达到近3000万hm2,保护性耕作作物种类包括玉米、小麦、大豆等常规作物,以及棉花、蔬菜、马铃薯、番茄等经济作物,主要采用免耕、少耕、垄作免耕等技术模式。为缓解能源紧张以及适应气候变化趋势,美国农业部2011年组织了密苏里州等9个州11个机构的土壤、推广、气候、经济等方面的专家,斥资2000万美元启动美国玉米带作物种植体系研究项目。项目的目标之一就是评估整套作物的生长管理方法对碳、氮和水分布的影响,研究建立实现减少温室气体排放、氮损失的新型生产模式。这些生产模式包括免耕、作物轮作、排水管理、作物覆盖等。

(五)有关行业协会发挥组织协调的优势,积极推动低碳农业技术的推广应用密苏里州农场局(MFB)是一个州级民间性质的农业协会,是美国农业协会(AFB)的一个分支机构。AFB的总部设在华盛顿,负责收集全国各州农业协会提出的意见和建议,在农业税收、环境保护、政府投入等方面代表农户与国会打交道,争取有利的扶持政策。MFB成立于1950年,现有11.2万名会员,其中50%是农民会员,包括玉米、大豆、棉花等种植户和牛羊养殖户。每名会员需缴纳年费32美元。MFB为会员提供4方面的服务:一是代表会员的利益,参与全国性和密苏里州农业政策的评估与制定。二是向会员提供最新的农业技术、农产品价格等信息服务和农业保险。三是通过实施项目,向会员推广普及先进适用的农业技术。四是向年轻农场主提供学习培训机会,使其成长为职业农民。农场局还鼓励农场主之间开展合作互助,共同使用大型农业机械,以提高机具利用效率。在MFB的引导下,密苏里州近20年来保护性耕作发展很快,免少耕面积占全州耕地面积的比例已由过去的20%上升到现在的80%。密苏里州玉米种植者协会(MCGA)成立于1978年,是一个致力于增加玉米生产利润的农民基层组织。其主要职责包括:①参与政府与玉米法案相关的工作;②发展和扩大玉米市场;③收集和玉米生产的相关信息;④与相关组织和产业建立联盟。近年来,协会致力于生物燃料(如玉米乙醇)的研究与市场需求调研,教育农民和消费者增加对乙醇生产等农业产业的了解,向农户推荐统一的种植品种和种植模式,推广使用先进的玉米耕种方法和秸秆处理办法,以保护环境和提高利润。密苏里州大豆协会(MSA)是一个全州范围内的组织,旨在代表密苏里州大豆生产者的利益。通过宣传立法、公共政策措施和全州的教育培训工作来增加密苏里州种植大豆农民的盈利能力,可影响密苏里州大豆生产的公共政策。在低碳农业技术方面,大豆协会致力于解决由大豆生产生物燃油的研究和市场需求调研,通过对农民进行培训和对消费者进行培训,促进基于大豆的生物燃油的应用和发展。参与和促进环境保护工作,帮助农户采用先进的耕作方式(如免耕、秸秆覆盖等),改良农田土壤。

三、对中国发展低碳农业机械化的启示和建议

联合国气候变化框架公约的《京都议定书》自1997年12月签署之后,控制二氧化碳等温室气体排放就成为了一个世界性话题。特别是2009年联合国气候哥本哈根大会的召开,世界对中国的节能减排更加关注。节能减排,不仅是一个关系到农户切身利益的经济问题,还是一个世界关注的政治问题。

(一)启示通过对美国低碳农业机械化技术发展的了解,有两点启示。

1.发展低碳农业机械化,是实现中国节能减排目标的重要举措2009年11月中国政府正式对外宣布控制温室气体排放的行动目标,决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%,并将此减排目标将作为约束性指标纳入国民经济和社会发展的中长期规划中。在如此短时间内这样大规模降低二氧化碳排放,需要各行各业的共同努力。中国2010年拥有各类农业机械总动力9.28亿kW,农业生产燃油消耗量3674.91万t,其中柴油3484万t。农业现代化离不开农业机械化。当前中国农业耕种收综合机械化水平为54.5%,还有较大的发展空间,农用燃油的消耗总量还将继续增长,需要用最经济的燃油消耗来达到最高效的农业机械作业。因此,农业机械行业推进节能减排的任务十分艰巨、十分迫切。

2.发展低碳农业机械化,是一项需要统筹推进的系统工程农业机械节能减排体现在农业机械科研、制造、使用、维修、培训和管理等各个环节,需要多个部门的协调配合,加大政策支持力度,综合应用技术、经济、法律等手段,通过行政推动、行业引导、市场拉动等措施,发挥各个市场主体参与农业机械节能减排的积极性和主动性。

(二)建议为推进中国低碳农业机械化发展,建议采取以下措施。

1.密切跟踪国际新能源发展态势,鼓励农户使用清洁的、可再生能源应借鉴美国、欧盟、巴西等国家和地区的生物能源政策,积极推进中国生物能源的产业化进程,尤其重点发展优质木本油料作物和海藻类生物燃油。可通过补贴和税收等政策,降低生物燃油的生产成本和使用成本,鼓励用户购买使用。发挥购机补贴的政策导向作用,适当提高新能源动力机械和装备的补贴力度,在水电、风电、光能充裕地区,大力发展电力农产品加工机械、小型电能植保机械、耕整机械、设施农业装备,建设一批布局合理的电力排灌站。

2.鼓励农业机械生产企业技术创新,不断提高农业机械产品的能源利用效率积极引导科研院所、大专院校和农业机械生产企业等单位,通过科技支撑计划、行业科技计划及地方科研专项等项目,采用先进技术、先进工艺和先进材料,加快研发拥有自主知识产权的农业机械节能减排技术和产品。应用GPS等现代信息手段,努力提高产品使用性能和产品质量,挖掘节能减排潜力,从源头上保证农业机械节能减排效果。从2010年10月1日起,包括拖拉机、联合收割机在内的中国非道路车辆和机械排放标准开始执行进入第二阶段限值,即开始执行国Ⅱ排放标准。中国要健全农业机械节能减排技术法规,强化农业机械设备的能耗检测,加强农业机械推广鉴定管理,切实将国Ⅱ排放标准执行到位。严格《国家支持推广的农业机械产品目录》准入条件,限制高能耗、高污染产品进入目录。

3.大力推广农业机械化节能减排技术,提高资源综合利用水平加强农机农艺结合,制定科学合理、相互适应的农艺标准和机械作业规范。在农作物的耕作、种植、植保、收获以及农产品初加工等环节,积极推广节油、节种、节地、节水、节肥、节药等节约型农业机械化技术和机具。发展基于GPS的精准农业,加快多功能、智能化、经济型机具的推广应用。要全面实施《保护性耕作工程建设规划》和保护性耕作技术推广项目,推广免耕、少耕的现代农业耕作制度,减少机械进地次数,降低能源消耗。争取实施机械化秸秆还田作业补贴,大力推广农作物秸秆综合利用技术,实现秸秆的资源化、能源化、清洁化利用,避免秸秆焚烧现象发生。将农业机械化节能减排技术纳入全国农业机械化教育培训大行动和阳光工程农业机械培训的重要内容,培养懂技术、会操作、善维护的新型农业机械驾驶操作人员。

生物能源科技范文第4篇

1.1产品设计任何产品都离不开材料,也就是常说的能源。产品在能源中涉及的范围比较广,比如矿物质能源、木材等生物能源、石油及其衍生物。在电气化发展的今天,电能也是产品设计中不可缺少的重要部分。而随着新兴社会的发展,产品设计的开发更趋于节约,新能源的利用是社会发展的必然趋势。作为社会生产力的引导者,工业设计更应当率先迈入这一方向。目前,我国在关键核心技术方面依然受限,所拥有的自主品牌的节能产品和技术并不多,在很大程度上还是依赖进口。为了促进节能技术、产品的推广和应用,推动节能技术的发展,有关部门了三批《国家重点节能技术推广目录》,在电力、煤炭、交通、机械和钢铁等11个行业中,筛选并推广了115项重大节能技术,同时,还实施了“节能产品惠民工程”,对购买节能灯、节能家电、高效电机和节能汽车等节能产品的消费者给予财政补贴。从当前的社会发展和人们的生活状态中可以看出,低能耗家电是工业设计产品未来发展的主要方向,但是,还要考虑产品的可回收性及其回收后的利用性。每年都有不少产品垃圾被处理,如果在产品设计过程中考虑到这些东西的回收再利用问题,并且实现其回收利用,那么,将会节省大量的能源和资源。另外,工业设计是走在科技和时尚前沿的设计学科,对于设计的产品,要尽可能地使它既符合人们的消费和审美标准,同时,还要不断创新,使其符合未来的发展趋势。在节能方面,不仅仅要节约能源,还要使用新材料,在生产过程中就做到节能环保,这也包含前面提到的可回收利用的新材料。另外,工业生产往往会引发一种趋势,所以说,工业设计在新型材料的推广方面起着至关重要的作用。相关从业人员必须要充分发挥科技创新和工业化产品的创新设计对节能技术的引领、支撑作用,不断提高能源的利用效率,加大新能源、新材料等节能技术和产品研发的推广和应用力度,在提升节能效果的同时,把节能环保型新兴产业培育成新的经济增长点。

1.2交通工具设计提到交通工具,大家就会想到汽车,与之相关的能源就是汽油,尽管目前我国也在加大国内的石油开采力度,但是,石油属于不可再生能源,因此,对以汽油为主要燃料的汽车来说,这无疑是一大制约其发展的因素。在中国进口的原油中,2.9%来自东南亚和澳大利亚,7.1%来自南美,9.7%来自俄罗斯和哈萨克斯坦,30.2%来自非洲,50.1%来自中东,而80%的进口石油需要路过印度洋,这时,中国就要看印度的脸色。在高耗能经济增长方式和粗放式的发展模式下,中国的环境问题日益显现。据调查,我国60%~70%的在用机动车都属于高污染、高能耗排放,每年所消耗的燃油、机油总量占我国成品油年产量的1/2以上,给环境造成了很大的污染。因此,开发新型燃料的汽车,并设计非机动交通工具,具有十分重要的发展意义。从目前的能源消费情况来看,未来,非机动车将会占据主流市场,但是,也不排除机动车辆占据主流的可能性。现阶段,非机动交通工具是交通工具设计专业研究的一大方向。现有的非机动车一般都是以电能为主,太阳能和风能作为辅助动力,所以,对风能、太阳能和生物能等绿色能源的研究是很有必要的。除了使用绿色能源节能外,在汽车设计中,造型也是有一定节能作用的,比如车身轻量化,车身多使用轻便化的新型材料,整个车的设计向简约风格发展。例如,俄罗斯设计师的作品VESNA,其车身是天然树脂构成的,由高能永久磁铁提供能量的异步发动机驱动;苹果太阳能与电能混合动力车IMove。由此可见,汽车工业已经成为了我国的支柱产业,但是,节能、环保等问题也是制约其快速发展的重要因素之一,这些问题受到了社会各界的高度关注,所以,汽车节能减排工作任重而道远。

2结束语

生物能源科技范文第5篇

加快发展新能源和节能环保等新兴产业,是我省推进自主创新、加快经济结构调整的重要内容。会议要求,突出制度创新与运作机制创新,科学编制产业发展规划,加大政策扶持,加强生产、流通、建设、消费等各个环节的引导,吸引技术、人才、资金等资源集聚,加快形成以企业为主体、市场为导向、人才为支撑、产学研相结合的产业技术创新体系,努力把新能源和节能环保产业培育成我省新的经济增长极。

会议指出,充分发挥科技对促进经济平稳较快发展的支撑作用,要加快推进合芜蚌自主创新试验区建设,加快培育新兴产业,推动传统产业高新化,加快高新技术产业化,加快实施技术创新工程,加快科技资源整合共享,加快创新创业平台建设,加快科技成果引进推广,加快发展高新技术产业开发区和产业基地,加大科技投入和政策扶持力度。

发展服务业是加快产业结构调整、转变经济发展方式的重要推动力量。会议指出,加快服务业发展,要重点发展现代物流业、金融服务业、科技和信息服务业、商务服务业、文化和旅游业、农业和农村服务业、房地产业、居民服务业八大产业,加强对服务业重点企业的扶持,突出重点服务业项目带动,加大服务业品牌培育,促进我省服务业又好又快发展。

会议强调,加快生物产业发展,要以培育领军企业、壮大产业规模为目标,以招商引资引技引智为抓手,以自主创新为动力,以重大项目为支撑,坚持突出重点、集聚发展,加强培育、注重引进,合作研发、强化创新,政府推动、市场主导的原则,重点发展生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保五大领域,促进生物产业集群化、规模化发展。

生物能源科技范文第6篇

关键词:低碳经济;效益;效率;持续发展

低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式,是人类社会继农业文明、工业文明之后的又一次重大进步。低碳经济的实质是较高的能源利用率、清洁能源的普遍开发利用、国家实现绿色GDP及可持续发展。其核心就是能源技术和减排技术创新、产业结构和制度创新以及人类生存发展观念的根本性转变。

“低碳经济”提出的大背景,是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。哥本哈根世界气候大会后,我国粗放型的经济增长方式难以为继,特别是我国二氧化碳排放量世界第一,在应对气候变化方面承担着巨大责任。在这种条件下,中国承诺到2020年,我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。要实现中国政府的承诺,就必须转变经济发展方式,大力发展低碳经济。施行低碳经济的必要性和迫切性已经近在眼前。

低碳经济的提出与实践,从国内和国外来看,都还是刚刚破题。这是一套完整巨大的发展体系,关系到社会生产方式与生活方式乃至社会价值观念变化,涉及面很广,内涵也很复杂。从目前来看,节能减排是切入点,发展新能源和环保产业是关键点,真正的阶段性的目标则是创造以低排放为特征的新的经济增长点,加大零碳和低碳技术的研发和产业化力度,加快建设以低排放为特征的新的工业、建筑和交通体系,适时调整

一、

二、三产业的比例,逐步改变人们的生产方式和生活方式,形成新的社会经济生活的价值体系。

推行低碳经济不单单是政府的事情,不可能和个人无关,它需要政府和人民群众协调起来,统一认识,步调一致,协同作战,这样才能事半功倍,抢占低碳可持续发展的有利先机。

一、调整原有经济结构,大力发展新能源、新兴产业

(一)优化原有能源结构

在我国目前生产的电力中,水电占比只有20%左右,火电占比达77%以上,“高碳”占绝对的统治地位。要想调整不利的能源结构,应从以下方面入手:在保护生态基础上有序开发水电,把发展水电作为促进中国能源结构向清洁低碳化方向发展的重要措施;积极推进核电建设,把核能作为国家能源战略的重要组成部分,逐步提高核电在中国一次能源供应总量中的比重;加快火力发电的技术进步,优化火电结构,加快淘汰落后的小火电机组,适当发展以天然气、煤层气为燃料的小型分散电源;大力发展煤层气产业、推进生物质能源的发展,并积极扶持风能、太阳能、地热能、海洋能的开发和利用,提高可再生能源在能源消费结构中的比例。

(二)吸引人才,全力创新,鼓励发展新能源

利用风能、太阳能和生物能的发电成本要高于传统煤炭、石化能源,企业因此失去了开发新能源的动力。要大力发展新能源,只有营造出良好的创业政策和创业环境,才会激励一批批人才投身其中,用他们的聪明和智慧去攻克产业发展中的各项技术难题。吸引的大批人才也必将带动整个新能源产业去实现一次次的革命性技术突破,使风能和太阳能发电、生物柴油、地热利用等实现从单纯的概念设想到产业化运作的飞跃。在鼓励创新的同时,国家应该对再生能源发电新设备的投资进行补偿。固定资产投资具有资金投入大、收益慢的特点,可以根据设备的功率和所使用的原料及技术性能来决定补偿幅度及年限。除了补偿外,政府还应对使用生物能源、混合能源和技术创新给予补贴。鼓励人们使用生物动力燃料,可以对生物动力燃料免征燃油税。可以对使用可再生能源(如太阳能)、生物能源(如沼气)的家庭给予一定的补贴。调动人们使用新能源的积极性,从而推动整个新能源行业的大发展。

(三)降低煤在国家能源结构中的比例,并大力实施煤炭净化技术

“富煤、少气、缺油”的资源条件,决定了中国能源结构以煤为主,低碳能源资源的选择有限。据计算,每燃烧一吨煤炭会产生4.12吨的二氧化碳气体,比石油和天然气每吨多30%和70%,而据估算,未来20年中国能源部门电力投资将达1.8万亿美元。火电的大规模发展对环境的威胁,不可忽视。由于石油和天然气的单位热量消耗的碳排放量较煤炭低10%~30%,加快国家能源消费从传统煤炭为主向现代石油和天然气为主的结构转变已是必然选择。但是作为最大的能源矿种,煤炭在我国能源消费的主导地位还将持续相当长的时期,因此,大力实施煤炭净化技术及加强相关基础设施的建设理应成为我国未来能源消费结构改善的一个基本任务。

(四)提高工业能源效率

目前,我国的综合能源效率约33%,比发达国家低近10%。电力、钢铁、有色冶金、石化、建材、化工、轻工、纺织八个行业主要产品单位能耗平均比国际先进水平高40%。钢、水泥、纸和纸板的单位产品综合能耗比国际先进水平分别高21%、45%和120%。在我国工业化阶段,提高能源效率是减少碳排放最为有效的方式,而且能源效率提高的空间非常大,应该想方设法在这些方面做足文章。

(五)发展低碳农业

植物吸收二氧化碳和水,通过光合作用转化为葡萄糖贮存能量释放氧气;动物消耗饲料中光合作用贮存的能量,释放二氧化碳。因此,“低碳农业”是大减排和被大减排的主要领域,其途径一是要促进高效利用二氧化碳和节约高碳原料(主要指化肥、农药、电、油等)的“低碳种植业”;二是要发展碳的循环利用(如厌氧青贮饲料、沼气、有机肥)的“低碳养殖业”,实现节能、减排、低污染。

二、在文化意识、政府管理和公共生活等方面大力倡导低碳经济

(一)培育全民低碳意识,倡导低碳消费文化

政府应加大宣传教育力度,向公众普及低碳生活知识,引导舆论营造良好的社会氛围;个人也要改变生活方式和理念,摒弃陋习,注意节约,从点滴做起,形成低碳生活人人不可或缺的良好意识。

(二)制定低碳相关法规

政府要制定政策和法规,推进低碳制度创新、加强法律体系建设,加大对低碳生活推广和监督力度,同时制定相关的奖励和惩罚机制。个人应该积极倡导并去努力实践低碳生活,做好日常生活中的节能减排。

(三)在居住等方面鼓励低碳生活

政府应大力发展绿色建筑,改善提高现有和新建建筑的能源效益。新建建筑要尽可能实现自然采光、自然通风、自然排水等设计理念,对既有建筑的墙体、供热、耗电设备等进行系统节能改造。个人要简洁装修,购买环保建材、绿色家具、绿色照明以及有节能产品认证标志的空调、冰箱等家电产品;要养成合理控制室内空调温度、随手关灯、废弃物分类、节约用水、旧物交换等良好的生活习惯;在酒店、饭店、大型写字楼等场所减少一次性餐具、一次性日用品等产品的使用。

(四)在交通方面大力倡导低碳出行

政府要大力发展公共交通系统,加快轨道交通建设和快速公交通行系统,在主要客流走廊上继续增辟公交专用道。积极推广新能源环保汽车,加快天然气加气站建设,扩大天然气汽车应用规模。个人要更多选择公共交通、自行车和步行等绿色出行方式,少开车、选小排量车、实施泊车熄火等节油措施,全面积极动员起来打造低碳交通。

(五)推行“碳补偿”

碳补偿是人们计算自己日常活动直接或间接制造的二氧化碳排放量,并计算抵消这些二氧化碳所需的经济成本,然后个人付款给专门企业或机构,由他们通过植树或其他环保项目抵消大气中相应的二氧化碳量。政府要推广“碳补偿”机制,让个人能够评估自己对环境造成的影响,呼吁企业将评估碳足迹作为其企业社会责任的重要一环,引导个人和组织“擦掉碳足迹,进行碳补偿”;个人也应养成自觉补偿意识,积极参加公益活动,植树造林,为减少和吸纳二氧化碳尽一份力量。

三、加强国际合作

只有地球大多数的国家进行通力合作,相互沟通,学习低碳的技术,统一协调地开展低碳减排工作,才能让我们居住的地球获得更好的生存发展环境。发达国家特别是德国和美国,在新能源研发和应用领域已经走过了十多个年头,它们有发展新能源的动力和需求,同时也掌握着世界上最为先进的新能源技术。我们要更多地利用国际科技力量,向他们学习先进的技术和经验。从长远来讲,也要密切与发展中国家在研究、教育和创新方面的合作。利用中国的研究与创新力量,加强国际交流与合作,为解决气候、资源、健康、安全等全球性问题而努力。科研国际化战略将为中国搭建一个未来对外科技合作的平台,为我们的科研和创新在国际环境中加强协调和信息交流发挥作用。

总之,低碳经济是人类社会可持续发展的出路所在,其发展依赖于产业结构、能源结构及消费结构的调整,需要政策法规的支持与扶植,更需要科技创新的支撑。中国能否在未来几十年里走到世界发展的前列,很大程度上取决于中国应对低碳经济发展调整的能力。因此,各行各业都应当有所行动,各地区各部门也都要有所规划,有所作为。

参考文献:

[1]王巨禄.黑龙江志在领跑低碳经济[N].世界新闻报,2010-06-05.

生物能源科技范文第7篇

深刻认识节能减排的重大战略意义,以服务服从经济社会发展为中心,坚持经济效益、社会效益和环境效益协调发展,加大城乡建设的科技含量和工作力度,不断提高城乡建设水平,促进城乡经济社会的繁荣发展与进步。深入贯彻落实科学发展观,以党的十七大精神为指导。

二、目标任务

乡镇农村全面推进太阳能、风能和生物能的应用。市区全面推进利用太阳能和浅层地热能的新型能源利用技术;

(一)城市规划区内推广应用太阳能和浅层地热能。市区内电厂热电联产集中供热满足不了要尽可能利用浅层地热能应用水源热泵技术采暖。

(二)市区重点推广太阳能和浅层地热。乡镇农村重点推广太阳能、风能和生物能的应用。

(三)对新建项目要积极引导和鼓励应用“可再生能源”政府重点工程项目、公共项目(体育馆、图书馆、商场、学校、医院、车站、文化馆、影剧院、大会场等)条件允许的情况下。均需应用可再生能源。

(四)采用燃煤小型锅炉房采暖及热水供应的建筑,对已投入使用的公建。重点是机关办公场所、医院、学校、商场、宾馆、洗浴场所、酒店、写字楼等耗能大的建筑物要逐步进行节能改造,利用可再生能源地热能及太阳能采暖及热水供应,力争市区内无烟化。

(五)将开发利用电厂冷水塔的余热,对于集中供热不能满足供热的情况。利用地源热泵技术补充集中供热采暖。合理开发利用地下煤层气等清洁能源用于发电及城市供热。

三、保障措施

(一)系统用电电费按民用电价收取,降低运营成本。对应用“可再生能源”项目。免收水资源费。

(二)减免相关收费。政府减半收取城市基础设施配套费;对采用地源热泵和污水源热泵技术的项目,对采用太阳能与建筑一体化的建筑工程项目。政府减收工程项目每平方米10元的城市基础设施配套费,同时减免供热建设配套设施费;对在乡镇建设中采用可再生能源的建筑工程项目,市、乡镇两级政府应从城市维护建设税小城镇建设专项资金中按一定比例给予扶持奖励。

(三)今后凡应用“可再生能源”供热区域,资金支持。国家财政给予专项支持资金的同时。均享受市政府给予应用燃煤供热区域的全部优惠政策。对已投入使用的公建,采用燃煤小型锅炉房采暖及热水供应的耗能大的建筑物要逐步进行节能改造,采用可再生能源地热能及太阳能采暖及热水供应。享受国家财政给予专项支持资金的同时市政府给予一定的财政补贴。

(四)切实为应用“可再生能源”项目提供技术保证。成立专家机构。市政府将成立“可再生能源”应用技术专家咨询机构。

(五)简化办事程序,加强政务服务。市和乡镇两级政府要加强对从事“可再生能源”经营企业的服务。实行特事特办,一站式服务”不断提高办事效率。

(六)积极吸引和鼓励国内外“可再生能源”生产企业在市投资建厂,培育产业发展。市政府将按照省建设厅制定的可再生能源”系统设备及配套材料的行业标准和市场准入制度。强力推动我市的可再生能源在建筑中应用”工作的顺利进行。

四、组织领导

成立市建筑领域应用可再生能源工作领导小组。成员名单如下:为加快推进全市建筑领域应用可再生能源工作。

组长:略;副组长:略;成员:略

办公室设在市建筑节能与墙材管理办公室,领导小组下设办公室。具体负责建筑领域应用可再生能源日常工作。

主任:建设局建筑节能与墙材管理办公室主任

五、相关要求

(一)进一步提高公众对利用可再生能源的认识,各有关部门要充分认识应用可再生能源对保护环境、保护资源、促进经济发展重要意义。加大宣传力度。营造良好的社会舆论氛围。

生物能源科技范文第8篇

关键词:纤维素原料;纤维素酶;预处理;水解;发酵;生物能源乙醇;精馏和脱水;产业化

长期以来我国能源生产以煤炭、石油、天然气等化石能源为主,不仅消耗了大量的自然资源,而且对环境造成了严重污染。根据国家统计局的中国统计年鉴的数据显示,2003年能源生产总量为1.7亿t标准煤,2012年为3.3亿t标准煤,增幅达93%,我国迫切需要一种可再生能源来代替化石能源。在美国、巴西及欧洲已形成新的可再生能源-燃料乙醇产业。随着粮食价格的不断上涨,土地资源日益紧张,以粮食为原料的生物液体燃料技术发展前景并不乐观。而木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源,发展纤维素生物乙醇成为我国和其他能源发达国家的必然选择。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源,以其作为原料生产生物乙醇是最具发展前景的生产路线,利用现代化生物技术手段开发以纤维素为原料的生物能源,已成为当今世界发达国家能源战略的重要内容。

1纤维素乙醇主要技术

路线纤维素乙醇的工艺技术路线主要包括预处理、水解、发酵、蒸馏脱水等几大环节。其中关键步骤是酶水解,该过程具有反应条件温和、过程可操纵性、对环境友好等优点。

1.1纤维素原料的预处理方法

目前,纤维素原料的预处理方法可分为物理法、化学法、物理化学相结合法以及生物法等。

1.1.1物理法

常见的物理法预处理技术包括机械粉碎法、高温热水处理法、微波辐射、射线处理等等,该类处理方法操作简单,无环境污染,但需要较高的动力,其耗能约占糖化总过程耗能的60%以上。机械粉碎法:用振动磨等物理外力将纤维素原料进行粉碎处理,可以破坏木质素和半纤维素与纤维素之间的结合层,但是木质素仍然会被保留,其结果降低三者的聚合度,改变纤维素的结晶构造。该处理方法可提高反应性能和提高糖化率,保证酶解过程中纤维素酶或木质素酶发挥作用。高温热水处理法:即酸催化的自水解反应,原理就是在高温(200℃以上)且压力高于同温度下饱和蒸汽压时,使用高温液态水去除部分木质素及全部半纤维素,但高温作用会使产物有所损失,并产生一些有机酸等次级代谢产物抑制酶解与发酵过程。按照水与底物的进料顺序不同,可分为以下3种,即流动水注入、水与物料相对进料及两者平行进料,这3种方式都是利用沸水的高介电常数去溶解所有的半纤维素和1/3~2/3的木质素,但反应需要的pH值要求较高,一般控制在4~7之间,来减少副作用。

1.1.2化学法

稀酸预处理和浓酸预处理:浓酸具有腐蚀性,生产过后需要回收,因此大大增加了成本,所以稀酸水解应用的范围广,稀酸水解一般是在高温高压下进行,稀酸能够断裂纤维素内部的氢键,使得纤维素易水解且提高木聚糖到木糖的转化率,虽然该方法较其他方法比较而言有很高的转化率,但是据Selig等研究表示,在高温条件下(如140℃处理时),在纤维素表面可能会形成一些木质素与碳水化合物复合物形成的球状液滴。碱预处理技术:该方法原理是破坏木质素和碳水化合物之间的连接,破坏生物质的结晶区,使木质素溶于碱液从而促进水解的进行。常用的碱包括Ca(OH)2和氨水等。Chen等采用价格便宜的Ca(OH)2处理TK-9芒草秸秆半纤维素,其水解率大于59.8%,木质素的去除率为40.1%。Kim等发现利用NH4OH、在60℃条件下、采用1∶7的料液比处理废弃秸秆9h可以去除70%~80%的木质素,若酶用量充足,可以将所有的纤维素水解掉。

1.1.3物理化学方法

氨冷冻爆破法:类似于蒸汽爆破法,其区别之处在于氨处理对设备的要求和所需的能耗降低,在蒸煮的过程中加入氨,同时还要注意氨的有效回收,其原理是液氨在50~80℃、1.5MPa条件下,采用物理方法,将压力骤降,使液氨蒸发,使木质素晶体爆裂,破坏木质素与糖类的连接,脱去部分木质素,使得木质素的结构得以破坏,增加纤维素表面积和酶解的可及度。随后向系统加入固液混合物,经过蒸发的氨通过压缩可以得到有效回收。Alizadeh等采用柳枝为原料,将葡聚糖的转化率从20%提高到90%,木质纤维素原料的酶解速率得到较大提高,另外该方法避免了酶的降解,无干扰抑制物的产生,因此处理过后无需处理。

1.1.4生物方法

自然界中有多种能够分解木质素的微生物,其中分解能力最强的是木腐菌,包括3种:百腐菌、软腐菌、褐腐菌。百腐菌能分泌胞外氧化酶包括漆酶、过氧化酶、锰过氧化酶等,因此百腐菌是自然界最主要的木质素降解菌,这些木质素降解酶能有效、彻底地将木质素降解成为水和二氧化碳。

1.2发酵酶解

发酵酶解技术是木质素生产纤维素乙醇技术的关键,国内研究人员经过多年的探索,取得了较好的进展,如生产成本下降,生产工艺流程简化。酶解发酵主要将五碳糖或六碳糖经过微生物发酵同时转化为乙醇。利用木质纤维素原料生物转化乙醇主要有4种途径:分步水解和发酵(SHF)、同步糖化发酵(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)和直接微生物转化(DMC)。

1.2.1分步水解和发酵(SHF)

分步水解和发酵的原理是,2个过程独立进行,其优点就是各步能在各自适宜的温度下(50~55℃酶解,35~340℃发酵)进行,有利于反应完全,纤维素酶首先将纤维素原料水解,再将得到的C5或C6分别发酵生产乙醇,也可共发酵产乙醇,该途径最大的缺点就是酶解过程中的水解产物积累会抑制酶的活性,导致水解不彻底。世界上第一座纤维素乙醇示范装置是加拿大Iogen公司于2004年在渥太华建立的,该公司以纤维素为原料利用SHF工艺,固液分离水解糖,利用工程菌生产乙醇,产能1800t/年。瑞典的O-Vik公司以木屑为原料采用SHF工艺建立的乙醇厂,成本只有0.46欧元。美国的Verenium则以甘蔗渣为原料,采用稀酸水解,采用基因工程大肠杆菌发酵生产乙醇,1t干生物质年产100加仑乙醇。

1.2.2同步糖化发酵(SSF)

同步糖化和发酵,即在同一个反应容器里,纤维素酶解与葡萄糖的乙醇发酵同时进行,微生物能直接利用酶解产生的糖,这样避免了对纤维素酶的反馈抑制作用,SSF是目前生产乙醇最主要的方式,国内外的中试装置上基本都采用此方法,主要代表就是瑞典Lund大学,采用木屑为原料,利用工程酵母发酵,其原料转化率可达90%,提高乙醇产量。在生产过程中,原料在经过预处理之后,加入纤维素酶和酵母共发酵,不能被酶解的木质素则被分离出来,通过再利用提供能量,通过乙醇蒸馏工艺进行回收。

1.2.3同步糖化共发酵(SSCF)

SSCF法是SSF法的改进,最主要的优势在于对戊糖的利用。半纤维素中含有丰富的戊糖,如木聚糖、阿拉伯聚糖,在SSF法中大量戊糖并未能转化成乙醇;如果在发酵过程中接种能够将戊糖转化为乙醇的微生物,将大大提高发酵液中最终乙醇含量。Su等研究发现,利用重组的Zymomonasmobilis发酵玉米秸秆,在SSCF法中,当葡萄糖存在时,缩短了木糖的发酵时间;但葡萄糖与木糖会竞争相同的膜转运蛋白,而且蛋白优先转运葡萄糖,在培养基中葡萄糖含量降低到一定程度后,菌种才开始利用木糖进行发酵。现阶段SSCF法采用混合菌种发酵居多,在下一步研究过程中,应开发能够同时利用戊糖和己糖发酵产乙醇的新菌种。

1.2.4直接微生物转化(DMC)

直接微生物转化又称为统合生物工艺,即原料中木质纤维素成分通过某些能够产生纤维素酶的微生物群生产乙醇的工艺,同时该微生物还能利用发酵糖生产乙醇,这就要求该种微生物同时具有以下3个步骤:产纤维素酶、酶解纤维素、发酵产乙醇。目前,研究最多的就是粗糙脉孢菌和尖镰孢菌这2种真菌,该菌有独立的纤维素酶生产,在有氧和半通氧2种状态下,分别产水解后的底物和发酵糖为乙醇,方法简便,和普遍使用的SSF相比,无需额外酶的加入,能够同时利用五碳糖或六碳糖,具有很广的应用前景。Mascoma公司利用酵母和细菌共同完成产生纤维素酶和发酵产乙醇的工艺步骤,酶生产单元大大减少,在中试装置上使用该技术,降低了成本,减少了费用。

1.3精馏和脱水技术

精馏和脱水技术主要是提纯产物乙醇,其工艺类似于淀粉燃料乙醇的生产过程。精馏和脱水技术可以借鉴淀粉质原料燃料乙醇生产工艺中已经发展成熟的工业化技术,木质纤维素类原料发酵液中乙醇浓度比较低,一般情况下均在5%以下,致使精馏操作能耗高。有研究者建议,在木质纤维素水解液乙醇发酵工艺中耦合渗透蒸发技术来提高进入精馏系统发酵液中乙醇浓度,但是渗透蒸发系统本身的动力消耗也比较大,而且渗透蒸发所用的透醇膜容易被菌体污染的问题也很突出。

2纤维素乙醇发展展望

2.1纤维素乙醇产业化发展的局限

目前,木质纤维素类生物质制备生物乙醇因其在生产、能耗和政策支持3个方面存在问题,不能实现大范围的工业化生产。生产技术方面存在工艺流程和预处理技术2个方面的限制,能源利用率存在成本和产出之比高低问题,以及存在政府是否颁布相应的支持条例的问题。首先,从原料上来看,木质纤维素由于自身坚固的细胞壁结构和难以水解的结晶纤维素,使得生产燃料乙醇需要较高的成本费用,其次,从生产工艺流程来看,制备燃料乙醇要经过预处理、酶解、发酵等过程,在预处理过程中,不同的处理方法针对不同的原料有不同的处理效果,虽然对燃料乙醇提供了有力的支持,但是也存在不同程度的局限之处。在水解和发酵方面,一般采用的技术工艺是分步水解和发酵(SHF)、同步糖化发酵(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)和直接微生物转化(DMC)。分步水解和发酵的反应特点是纤维素水解和水解液发酵可以在不同的反应容器中进行,所以两者可以选择适宜条件。其缺点在于,水解产物糖对纤维素酶有反馈抑制作用,使水解不完全,同时在转移产物过程中,由于在不同容器中进行,易造成微生物污染。而SSF则与此相反,在酶水解糖化纤维素的同时加入能产生乙醇的纤维素发酵菌,使两者在同一装置中连续进行,工艺大大简化,又能消除底物葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用。但是也存在局限因素,如木糖的抑制作用、酶解温度和发酵温度不一致等。研究最多的假丝酵母菌、管囊酵母菌能够将木糖转化为乙醇,解决此难题。同步糖化共发酵(SSCF)是由该方法衍生出的新工艺,同样具有广阔应用前景。中国科学院生化工程国家重点实验室陈洪章等在了解了SSF法之后,提出秸秆分层多级转化液体燃料的新构想,在秸秆不经过添加化学药品的低压爆破处理之后,采用发酵-分离乙醇耦合系统,多级转化燃料乙醇和生物油,降低成本费用和酶的用量,简化生产工艺,提高酶解效率。

2.2纤维素乙醇产业化发展的趋势目前,国外纤维素乙醇产业化研究正进入一个关键时期,中国在这方面也有很好的基础,为了更快地实现产业化,应当吸取国外石油化工的实践经验,坚持生物精炼和乙醇联产的创新模式,促使纤维素乙醇实现产业化。该模式即实现原料的充分利用和产品价值最大化,就是所谓的“吃干榨净”,具体含义指利用玉米生产燃料乙醇,还能生产相关产品,如玉米油、高果糖浆、蛋白粉、蛋白饲料和其他系列产品,这样既提升了纤维素乙醇经济附加值,又能取得良好的经济和社会效益,一举两得。燃料乙醇将很快进入全球的成品油市场,在替代汽油供应方面发挥不可替代的作用。

在未来几年,随着中国对石油进口依赖度加深,扩大国内燃料乙醇产能已经成为必需。但是由于粮食生产乙醇的工艺不适合我国采用,因此,纤维素乙醇研究已经成为目前研究工作的重点。纤维素乙醇研究工作涉及物理、生物工程、化学等多个领域,为了早日实现纤维素乙醇产业化,应当提出相应的发展战略,首先,应该制定生物质能源产业的国家和地方的发展战略,政府应采取鼓励政策继续加大科研资金投入;其次,利用己糖发酵菌种的构建及木质纤维原料生物量全利用等方面来提升纤维素乙醇的经济效益:最后,要建立工业示范装置,为纤维素乙醇产业发展提供实践经验。纤维素乙醇作为主要的生物能源,应加快以纤维素乙醇为核心的综合技术的开发,整合多方力量,实现优势互补,使其在我国能源结构转变中发挥重要的作用。

参考文献:

[1]阮文彬,丁长河,张玲.纤维素乙醇生产工艺研究进展[J].粮食与油脂,2015,28(11):20-24.

[2]闫莉,吕惠生,张敏华.纤维素乙醇生产技术及产业化进展[J].酿酒科技,2013(10):80-84,89.