生命工程与技术概论--资源环境与生物技术.ppt

第十章 资源环境与生物技术;本 章 要 点;精品资料; 你怎么称呼老师？ 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你是否会认为老师的教学方法需要改进？ 你所经历的课堂，是讲座式还是讨论式？ 教师的教鞭 “不怕太阳晒，也不怕那风雨狂，只怕先生骂我笨，没有学问无颜见爹娘 ……” “太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”;一、资源 资源：资源是指存在于自然界并能为人类所利用以满足其生活和生产需要的物质和能量。 ;;;;;高油价促使人们加大对化石燃料的开发;;;;（二）全球??资源危机产生的根源 ;;;;;;;　　如何解决资源及环境问题？;; 工业生物技术将在我国开创新的加工模式和调整产品结构方面发挥重大作用。预计工业生物技术在我国国民经济GDP中的贡献达到2.2万亿元/年（2020年）。 ◆ 实现节约资源消耗30％ ◆ 节约能源消耗30％ ◆ 减少环境污染30％ ;;;;四、生物技术对人类生产方式的改造;（一）生物技术是可持续发展的关键;“后化石经济时代”即将到来！;瑞典——欧洲重要的石油消费国 　The environmentally progressive Scandinavian nation has announced one of its most ambitious goals yet: to completely end its dependency on fossil fuels -- and do it in the next 15 years. 　“Our dependency on oil should be broken by 2020”，said Mona Sahlin, the minister of Sustainable Development. 　“We want to be both mentally and technically prepared for a world without oil”, said Martin Larsson .;;地球上所有的生命依赖于植物，植物可以固定太阳能。地球本来充满大量有害气体，但在生物的光合作用下，逐渐演变为今天的大自然。;;;生物经济的发展模式;粮食;（二）生物能源 生物能源是指利用生物可再生原料及太阳能生产的 能源,包括生物质能生物液体燃料及利用生物质生产 的能源。 如燃料乙醇、生物柴油、生物质气化及液化燃料、 生物制氢等。 ;1、燃料乙醇 燃料乙醇是在汽油中填加乙醇（5~22%），其排放污染仅为汽油的1/3，采用专用发动机，几乎无污染。;;目前美国、欧洲、拉美、日本、中国均开始大规模生产生物乙醇用于燃料乙醇。 2003年美国燃料乙醇的总装置能力达到约840万吨/年。 日本在巴西投资生产燃料乙醇。 欧盟提出,到2020年,运输燃料的20%将用燃料乙醇替代。;中国燃料乙醇生产规模139万吨/年;目前生物乙醇的生产方法根据原料区分有: （1）糖类：如糖蜜生产乙醇是工艺最为简单、南美洲如巴西、阿根廷。 （2）谷物淀粉类：北美和欧洲、中国广泛使用。我国2005年玉米酒精占总产量的50％，消耗玉米600万吨。;（3）纤维素类：以植物秸秆等纤维素为原料生产乙醇是最具挑战性的课题。;用纤维素制造乙醇的关键问题是：纤维素原料的预处理和高效的发酵工艺。;2、生物柴油;;生物柴油各国的生产状况 ;目前生物柴油主要用化学法生产, 即油脂与甲醇或乙醇等，在酸或碱性催化剂和高温（230～250℃）下进行转酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯，再经洗涤干燥即得生物柴油。但工艺复杂, 能耗高；脂肪中不饱和脂肪酸在高温下易变质。 ;　　;生物柴油的原料来源; 美国主要原料是大豆油，西欧则是菜籽油 但成本太高，我国食用油尚需部分进口，不符合国情 选择废食用油作为原料可以降低成本 我国地沟油300万吨/年，废油脂200万吨/年 ， 可生产200万吨生物柴油 一举两得：即获得能源，又可避免重复使用而发生食品安全问题; 发展高产非食用油料植物是提供原料的重点 黄连木果壳含油量3.28%,种子含油量35.05%,种仁含油量56.5% ，成树种子产量为50~80kg，生长4年后即可结实，分布范围广，现有面积400多万亩。 ; 麻疯树种仁含油率50-80%，麻疯树林3年可挂果投产、5年进入盛果期。栽培麻疯树的干果产量为600-800kg/亩。 适合在热带、亚热带种植，在我国适宜种植面积约有3000万亩。目前，四川、云南已人工栽培达30多万亩。四川已经建立相关的生物柴油生产装置。 ;3、沼气 ;沼气发酵是一个非常复杂的生理生化过程，需要经过水解、产酸、产甲烷三个阶段。 （1）水