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可再生木质纤维转化技术升级 或将替代化石资源

发布时间:2020-03-16 15:46:06 来源:本站 作者:管理员
资源是地球提供给人类的宝贵财富,可以说,人们的生活是一个不断消耗资源的过程。随着人们生活需求日益高涨,对资源的开发强度也直线增加,甚至在一些短缺的资源类别上,采取了掠夺式的开发手段。如果一味如此恶性循环下去,资源总会有枯竭的一天,那时候,人们该如何发展呢?

资源的枯竭威胁到了人们的未来发展,为了实现可持续发展,人们开始发掘可再生资源。可再生资源是可以通过天然作用再生更新的资源,可以为人类反复使用。如植物、微生物、可降解塑料袋、水资源、地热资源和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。而来自自然界动植物的可再生资源(农作物、林木、海产品加工废弃物等)统称为生物质,是不会枯竭的资源。

目前,地球上最为丰富的生物质资源可以说是木质纤维素生物质了,这种资源来源广泛且普遍易取,包括木材(如桉木、榉木、杨木等)和农林废弃物(如玉米杆、小麦秆、高粱杆等)。研究表明,木质纤维素生物质具有替代化石资源的巨大潜力,从而有效缓解了全球对原油的依赖。另外,它还广泛用于混凝土砂浆、石膏制品、木浆海棉、沥青道路等领域,对防止涂层开裂、提高保水性、提高生产的稳定性和施工的合易性、增加强度、增强对表面的附着力等有良好的效果。

拥有这样优秀的可再生资源,人类还需要害怕什么?错了,木质纤维素生物质资源虽好,但是实际利用率却不高。据估算,全球每年可产生约10000亿吨木质生物质资源,但其中89%尚未被充分利用,主要原因之一则是不能有效地将木质纤维素类生物质中的各组分分离出来,造成了资源的浪费,所以生物质组分分离已成为国内外生物质资源研究领域的重点。

另一方面,虽然木质纤维素生物质方面的转化技术略有作用,国内外已有一些纤维素乙醇等木质纤维素产品问世,但与化石来源的产品相比,木质纤维素产品迄今为止大多仍不具备市场竞争力,因此,提高木质纤维素转化技术迫在眉睫。
研究过程并不是不容乐观的,在人们的智慧和努力下,好消息总是来的恰到好处。据科技日报讯,近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员崔球带领的代谢物组学研究组另辟蹊径,提出了基于纤维小体全菌催化剂的木质纤维素“整合生物糖化”策略,并将相关论文发表在《生物燃料技术》上,系统阐述了该策略的研究现状、技术优势,以及未来需要解决的问题和方向,为木质纤维素生物转化的工业化实现提供了技术指引。
据了解,在木质纤维素生物质转化中,糖化被认为是可行性的决定性因素。该研究组在降低糖化成本的基础上,经过不懈努力,成功构建了高效的策略全菌催化剂,优化了糖化过程,降低生产成本的同时还缩短了过程,并且通过偶联预处理工艺和下游应用技术,初步建立了基于整合生物糖化策略工艺的整个木质纤维素生物质转化途径,现在,已在实验室小试水平完成了工艺开发。
科技高速发展的今天,人们已然深刻认识到了可再生资源的重要意义,可再生资源技术也被认为是二十一世纪世界经济发展中,具有决定性影响的五个技术领域之一。木质纤维资源储量大,物质丰富,发展前景非常广阔。希望此方面的技术能够更加成熟,为木质纤维素生物质提供更多发挥的空间,缓解资源的短缺情况,也为可持续发展战略增添动力。

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