Literature
Home医药经济生物技术生物能源

最新研究发现水葫芦可在微波联合碱作用下制取清洁燃料

来源:中国新闻网
摘要:一项研究发现,被列为世界十大害草之一的水葫芦,可在微波联合碱作用下实现能源化利用,制取燃料酒精、氢气、甲烷等清洁燃料。中国科协科技期刊与新闻媒体见面会11月26日下午在北京举行,会上向媒体推荐最新一期科研论文《微波碱化预处理对水葫芦酶水解的影响规律》,浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的课题组研究了微......

点击显示 收起

一项研究发现,被列为世界十大害草之一的水葫芦,可在微波联合碱作用下实现能源化利用,制取燃料酒精、氢气、甲烷等清洁燃料。

中国科协科技期刊与新闻媒体见面会11月26日下午在北京举行,会上向媒体推荐最新一期科研论文《微波碱化预处理对水葫芦酶水解的影响规律》,浙江大学能源清洁利用国家重点实验室的课题组研究了微波联合碱对水葫芦降解和糖化的影响规律,包括微波加热时间、功率以及碱用量等。这项研究发现,在微波联合碱作用下,水葫芦有机成分包括纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等都发生不同程度的降解,再经过纤维素酶作用后水解生成大量葡萄糖和木糖,这些糖经过进一步发酵可用来制取燃料酒精等清洁燃料,从而为水葫芦的能源化利用开辟出一条新途径。  

水葫芦在中国南方19个省市的广大水域随处可见且危害十分严重,已被国务院列入首批外来入侵物种名单,其生长繁殖十分迅速,在适宜条件下每天可增加20%-30%的生物量,8个月内就能从10棵增至60万棵,造成破坏生态、堵塞河道、影响航运、阻碍排灌、危害水电设施等严重的环境污染。因此,浙江大学课题组针对水葫芦的这项研究成果,可将水葫芦变废变害为宝,使其高效转化为生物酒精等清洁燃料,此举对于治理改善水葫芦环境污染、发展清洁可再生的生物新能源、促进节能减排和发展低碳经济等均具有重要意义。  

据介绍,水葫芦属于纤维素类生物质,它与稻草、秸杆等农业废弃物相比,具有三个突出特点:一是含水量高达95%左右;二是含有丰富的蛋白质;三是根部富集了许多重金属等污染物。如何寻找高效廉价方法使水葫芦高效降解成可资利用的还原糖,是利用其发酵制取酒精的关键步骤和技术难点。



        如何使泛滥成害的水葫芦变废为宝?由浙江大学能源清洁利用国家重点实验室岑可法院士领导的课题组,在国内外首次提出了微波联合碱对水葫芦降解和糖化的影响规律,用水葫芦制取出燃料酒精、氢气和甲烷,为实现水葫芦的能源化利用和发展清洁可再生的生物新能源做出重要探索。这是记者从2009第十一期中国科协科技期刊与媒体见面会上了解到的信息。

        水葫芦被公认为世界十大害草之一,被国务院列入首批外来入侵物种名单,在中国南方19个省市的广大水域危害十分严重。水葫芦生长繁殖十分迅速,在适宜条件下每天可增加20%~30%的生物量,8个月内就能从10棵增至60万棵,造成严重的环境污染。

        岑可法院士领导的课题组经研究表明,水葫芦属于纤维素类生物质,但是与稻草秸杆等农业废弃物相比,具有三个突出的特点:一是含水率高达95%左右;二是含有丰富的蛋白质;三是根部富集了许多重金属等污染物。如何寻找高效廉价方法使水葫芦高效降解成可资利用的还原糖,是利用其发酵产酒精的关键步骤和技术难点。为了消除水葫芦中木质素和半纤维素等对纤维素酶的无效吸附作用,在酶水解前需要进行必要的预处理。

     该研究发现在微波联合碱作用下,水葫芦有机成分包括纤维素、半纤维素、木质素和蛋白质等都发生不同程度的降解,再经过纤维素酶作用后水解生成了大量葡萄糖和木糖,这些糖将用来进一步发酵制取燃料酒精等清洁燃料。

  据浙江大学能源清洁利用国家重点实验室程军副教授透露,目前,利用水葫芦在0.5立方的中间试验装置已生产出合格的生物酒精、氢气和甲烷等,预计将来三至五年内可利用水域边的养殖场建成大型可应用的工厂化设备。

  该研究成果发表在《中国电机工程学报》2009年第32期的论文《微波碱化预处理对水葫芦酶水解的影响规律》中。
作者: 2009-12-2
医学百科App—中西医基础知识学习工具
  • 相关内容
  • 近期更新
  • 热文榜
  • 医学百科App—健康测试工具