微生物发酵在能源方面的研究进展

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微生物的应用与研究进展

微生物的应用与研究进展

微生物的应用与研究进展微生物是一种生命体,包括了许多单细胞的生物,如细菌、真菌、病毒等。

微生物从最初的发现,一直以来就受到了人们的关注,人们在不断探索微生物的特性与用途。

微生物有许多应用,例如生物催化、微生物治疗等,以下将对微生物的应用与研究进展进行探讨。

一、微生物在工业中的应用微生物在工业中有着广泛的应用。

例如,戈登(Gordon)和萨茨(Padbory)在1976年就利用了微生物生产酶,提高了木质素的溶解速度,使得造纸业的生产效率得到了很大提升。

当今,微生物在葡萄酒、乳制品、制药等行业中的应用也是不可或缺的。

微生物制造能源同样也是研究重点,生物质发酵便可以转化为燃料乙醇或氢气。

二、微生物在医学中的应用微生物在医学领域也有着广泛的应用。

例如,利用微生物的代谢产物,开发出了生物类似物,用于治疗疾病。

微生物本身也具有医疗作用,例如肠道内菌群是人体免疫系统的重要组成部分,能够识别并攻击入侵体内的细菌。

目前,微生物研究领域较为活跃的是肠道菌群与免疫功能、肠道菌群与心理健康等方面的研究,其中代表性的是抑郁症、自闭症等疾病的微生物治疗。

三、微生物的研究进展随着科学技术的发展,对微生物的研究也变得更加深入。

其中最具代表性的就是微生物组学。

微生物组学是指对生态系统中微生物的数量、种类、功能和分布等信息的研究。

这一领域的技术,如PCR、高通量测序等,通过对微生物基因组的破解与分析,更好地揭示了微生物在自然界中的种类多样性与功能多样性。

除了微生物组学,微生物的固氮研究也十分热门。

固氮就是微生物把大气中的氮转化为氨等可供植物吸收的化合物,从而促进了植物的生长与生产。

当前,固氮研究已经应用于同化温室气体、提高氮化肥效率等领域中,并取得了显著的成效。

总之,微生物在人们日常生活中的应用十分广泛,并且在其研究领域中也有着丰富的进展。

微生物产业的发展,也给未来的生产与生活带来了许多新的可能性。

生物质能源的研究进展及可行性评估

生物质能源的研究进展及可行性评估

生物质能源的研究进展及可行性评估近年来,随着能源危机和环境问题的日益突出,生物质能源作为一种可再生能源备受关注。

本文将对生物质能源的研究进展进行概述,并评估其可行性。

一、生物质能源的概念和分类生物质能源指的是利用植物、动物和微生物等有机物质作为原料,通过燃烧、发酵、厌氧消化等方式转化为能量的过程。

根据生物质来源和利用方式的不同,生物质能源可分为生物储能、生物质转化和生物质燃烧三类。

二、生物质能源的研究进展1. 生物储能技术生物储能是指将生物质转化为可储存的能量形式,如生物质液化、生物质气化和生物质制氢等技术。

这些技术可以有效提高生物质能源的储存密度和利用效率,但仍存在制程复杂、设备昂贵、储存安全等挑战。

2. 生物质转化技术生物质转化是指将生物质原料通过发酵、厌氧降解等方式转化为液体燃料、气体燃料或化学品的过程。

目前,生物乙醇和生物柴油是最常见的生物质转化产品。

然而,这些技术仍面临原料供应、转化效率和环境影响等问题。

3. 生物质燃烧技术生物质燃烧是指将生物质直接燃烧释放能量的过程。

生物质燃烧技术相对成熟,可广泛应用于生物质锅炉、生物质电厂等领域。

然而,生物质燃烧排放的气体和颗粒物对环境和人体健康造成潜在风险,需要加强排放控制和治理。

三、生物质能源的可行性评估1. 资源可持续性生物质能源的可行性需要考虑其可持续性。

生物质作为一种可再生能源,其资源供应受到土地、水源和种植技术等因素的限制。

因此,合理规划和管理生物质资源至关重要。

2. 环境影响生物质能源虽然在燃烧过程中产生的二氧化碳总量与植物吸收的二氧化碳相当,但仍可能对空气质量和生态系统造成负面影响。

评估生物质能源的可行性需要综合考虑其碳排放、气体排放和土壤水质等环境因素。

3. 经济可行性生物质能源在成本、能源效率和市场需求等方面需要经济可行性评估。

由于生物质能源的制备和利用过程较为复杂,其成本相对较高。

因此,需要通过技术创新和产业链优化,提高其经济可行性。

微生物在生物燃料电池中的应用研究

微生物在生物燃料电池中的应用研究

微生物在生物燃料电池中的应用研究生物燃料电池(Biofuel Cells)是一种利用生物活性媒介将生物体内的化学能直接转化为电能的装置。

相较于传统燃料电池,生物燃料电池具有更高的能量转化效率和更广泛的应用领域。

而微生物,在生物燃料电池中则扮演着至关重要的角色。

本文将对微生物在生物燃料电池中的应用研究进行探讨。

一、微生物与生物燃料电池的关系微生物是生物燃料电池中最核心的组成部分之一。

微生物可以通过代谢作用将有机物质转化为电子,并通过电子传输链将电子输送到电极表面。

这一过程中,微生物的参与使得在生物燃料电池中产生电能成为可能。

二、微生物的类型和选择在生物燃料电池中,常见的微生物类型包括细菌、真菌以及一些特殊的微生物种类。

选择合适的微生物对于生物燃料电池的性能至关重要。

为了提高电流密度和效率,需要选择能产生足够多电子的微生物,并保证其良好的生物附着性和电子传导性。

三、微生物的代谢作用微生物的代谢作用是微生物参与生物燃料电池的关键步骤,其类型和特性直接影响着电池的性能。

以细菌为例,常见的电子转移途径包括呼吸作用和发酵作用。

呼吸作用通过线性电子传递过程来将食物转化为电子,而发酵作用则通过非线性电子传递过程来完成这一转化过程。

对微生物代谢途径的深入研究,可以为电池性能的优化提供理论依据。

四、微生物与电极的交互作用微生物在生物燃料电池中与电极之间的交互作用对于电池性能的影响不可忽略。

它直接影响微生物在电极上的生长状况、附着性以及电子传输效率。

因此,研究微生物和电极之间的交互作用有助于优化电池的运行性能。

五、微生物在实际应用中的挑战尽管微生物在生物燃料电池中具有重要的作用,但在实际应用中仍存在一些挑战。

例如,微生物的生长状况容易受到环境因素的影响,需要在适宜的温度、pH值和营养条件下进行培养。

此外,微生物与电极之间的生物附着会导致电极表面的阻塞,从而降低电子传导效率。

解决这些挑战将有助于提高生物燃料电池的性能。

微生物在生物能源开发中的作用

微生物在生物能源开发中的作用

微生物在生物能源开发中的作用近年来,随着全球能源需求的不断增长和传统能源资源的持续紧缺,人们对生物能源的研究与利用越发重视。

微生物作为生物能源开发中的重要角色,发挥着不可忽视的作用。

本文将探讨微生物在生物能源开发中的关键作用,并深入分析其在不同能源领域的应用前景。

一、微生物在沼气能源开发中的作用沼气是一种具有高热值和可再生性的生物质能源,通过微生物发酵过程产生。

在沼气发酵中,微生物起着关键作用。

首先,厌氧菌是沼气发酵的主导菌种,它们能够分解有机废弃物,并产生甲烷等气体,实现有机物的能量转化。

其次,产甲烷菌在沼气生产中起到关键催化剂的作用,加速甲烷的生成。

此外,其他微生物如发酵细菌和厌氧细菌等,也对沼气产生具有重要影响。

因此,微生物在沼气能源开发中发挥着至关重要的作用。

二、微生物在生物柴油生产中的作用生物柴油作为一种可再生的替代燃料,已成为解决传统石油燃料问题的重要途径。

而微生物在生物柴油生产的过程中起着核心作用。

其中,微藻是生物柴油生产的重要来源之一。

微藻能够通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,并积累大量的油脂。

这些油脂可以通过微生物的催化作用转化为生物柴油,具有极高的燃烧效率和环境友好性。

因此,微生物的参与是生物柴油生产过程中不可或缺的一环。

三、微生物在生物氢能源开发中的作用生物氢能源作为一种高效、清洁的能源形式,越来越受到人们的瞩目。

而微生物在生物氢能源开发中扮演着关键角色。

首先,光合细菌和厌氧细菌能够利用有机物进行生物发酵,产生氢气。

其次,氢气产生菌群可以利用光合作用和混合酸发酵作用将浓缩的有机废弃物转化为氢气。

此外,氢气细菌还能够通过棕榈酸发酵等方式产生氢气。

因此,微生物在生物氢能源开发中具有重要的促进作用。

四、微生物在生物电池中的作用生物电池是一种利用微生物的电活性进行电能转换的设备,可将有机废弃物转化为电能。

微生物作为生物电池的关键组成部分,扮演着至关重要的角色。

首先,硫酸盐还原菌和铁还原菌等微生物能够通过氧化还原反应产生电流,实现有机物的去除和能量的转化。

微生物发酵的研究进展

微生物发酵的研究进展

微生物发酵的研究进展微生物是自然界中广泛存在的一类生物。

微生物发酵是指在有机物质存在的情况下,微生物利用其代谢产物来产生能量和其他有用的化学物质。

微生物发酵在食品、饮料、医药和化工等领域都有着广泛的应用。

本文将简要介绍微生物发酵的研究进展以及其应用前景。

一、微生物发酵的研究进展微生物发酵的研究始于19世纪,最早的研究对象是啤酒酵母。

20世纪初,人们开始关注发酵产物的纯化和分析,逐渐发现了乳酸、醋酸、乙醇等多种微生物发酵产物的结构和功能。

随着分子生物学技术的不断发展,人们对微生物发酵的机理和代谢途径有了更深入的了解。

1. 发酵代谢途径的解析微生物发酵代谢途径是微生物产生有机物质和能量的过程。

通过研究代谢途径,可以了解微生物的代谢能力和调控机制,并且为生物工程领域的应用提供指导。

研究发现,某些微生物在特定条件下可以进行异养代谢,即利用无机碳源合成有机物质。

例如,工业上常用的水合氢气法发酵中,甲酸菌能利用湿式氢气来合成有机酸,从而产生乙酸和丙酸。

2. 利用基因工程改良微生物利用基因工程技术改良微生物的代谢途径,可以提高微生物的产物产量和品质,同时还能为微生物发酵的应用提供更多选择。

例如,通过改良酿酒酵母的代谢途径,可以使得酿酒酵母能够发酵出高浓度的乙醇,从而提高乙醇的产量和纯度。

二、微生物发酵的应用前景微生物发酵被广泛应用于食品、饮料、医药和化工等领域。

1. 食品和饮料的生产食品和饮料的发酵是利用微生物代谢产生有机物质的特性来生产食品和饮料。

常见的食品和饮料有酸奶、豆腐、啤酒、酒精饮料等。

食品和饮料的发酵不仅可以增加其口感和营养价值,还能抑制有害微生物的生长,延长其保质期。

2. 医药的生产微生物发酵在医药行业中也有着重要的应用。

从20世纪40年代起,人们就开始利用微生物发酵生产抗生素。

目前,通过微生物发酵可生产出多种抗生素,如青霉素、链霉素、头孢菌素等。

此外,还可以利用微生物发酵生产人类胰岛素等重要药物。

微生物生物能源转化技术的研究与应用

微生物生物能源转化技术的研究与应用

微生物生物能源转化技术的研究与应用近年来,随着能源问题和环境问题的日益突出,微生物生物能源转化技术受到了广泛的关注和研究。

微生物是一类广泛存在于自然界的生物体,具有代谢多样性和适应性强的特点,可以利用微生物进行生物能源转化,为可持续发展和解决能源问题提供了新的途径。

一、微生物生物能源转化技术的原理微生物生物能源转化技术是指利用微生物代谢活动将生物质和废弃物转化为能源的过程。

其主要原理包括发酵、厌氧消化和微生物电化学等。

在发酵过程中,微生物通过将有机废弃物转化为产气、产乙醇等能源,达到对废弃物的降解和能源的利用。

发酵还能够产生有机肥料等附加价值产品,实现废物资源化。

厌氧消化是指微生物在无氧环境下对有机废弃物进行降解,产生甲烷等可燃气体。

厌氧消化既能够解决废弃物处理的问题,又能够获得可再生能源,具有良好的经济和环境效益。

微生物电化学技术是指利用微生物的电活性进行能源转化的过程。

通过建立微生物燃料电池等装置,利用微生物的代谢活动产生电能,实现废弃物处理和能源回收。

二、微生物生物能源转化技术的应用微生物生物能源转化技术在能源领域的应用非常广泛,涉及生物质能源、废弃物能源和新能源等多个方面。

在生物质能源方面,微生物可以通过发酵过程将农作物秸秆、木材等生物质转化为生物燃料,如乙醇和生物柴油,为替代传统石化燃料提供了可持续的能源。

在废弃物能源方面,微生物通过发酵和厌氧消化等过程,可以将有机废弃物、污水等转化为产气和甲烷等可燃气体,实现废弃物处理和能源回收。

在新能源方面,微生物电化学技术可以利用微生物的电活性将有机物转化为电能,用于微型电池、生物燃料电池和微生物燃料电池等装置,为可穿戴设备、生物传感器等提供电力支持。

三、微生物生物能源转化技术的前景和挑战微生物生物能源转化技术在能源领域具有广阔的前景,可以为能源的可持续发展和生态环境的改善提供有效的解决方案。

然而,微生物生物能源转化技术在实际应用中也面临着一些挑战。

微生物在新能源开发中的作用

微生物在新能源开发中的作用

微生物在新能源开发中的作用随着全球能源需求的增加和对可再生能源的重视,微生物在新能源开发中发挥着关键的作用。

微生物因其独特的特性,可以在生物能源、生物燃料、污水处理和气候变化等领域发挥重要作用。

本文将探讨微生物在新能源开发中的作用,并分析其优势和挑战。

一、生物能源开发中的微生物作用生物能源开发是指利用生物质材料转化为能源,例如生物气体、生物甲醇和生物乙醇等。

微生物在生物质转化过程中发挥着重要作用。

首先,微生物通过发酵作用将生物质材料转化为生物气体,如沼气。

其次,微生物还能将生物质转化为生物乙醇和生物甲醇,用作可再生能源。

最后,微生物还有能力将有机废物转化为生物燃料,有效解决了废物处理和能源需求之间的矛盾。

二、生物燃料开发中的微生物作用生物燃料是指利用生物质材料制备的燃料,如生物柴油和生物乙醇。

微生物可以通过生物合成和发酵过程将有机物转化为生物燃料。

例如,通过利用特定微生物的代谢途径,可以将植物油转化为生物柴油,实现替代传统石化燃料。

此外,微生物还可以将纤维素和木质素等难以降解的木质素材料转化为生物乙醇,充当可再生能源。

微生物在生物燃料开发中的作用不仅提供了可再生能源,还减少了对石油资源的依赖,具有重要的经济和环境意义。

三、污水处理中的微生物作用微生物在污水处理过程中扮演着重要的角色。

通过微生物的降解作用,有机废物和污染物可以被有效去除。

例如,厌氧菌可以将有机废物转化为沼气,同时还能去除废水中的有机负荷。

厌氧颗粒污泥工艺和生物膜反应器是利用微生物降解有机废物的常见技术。

同时,通过微生物的吸附和生物转化作用,污水中的重金属、氮和磷等有害物质也可以被去除。

四、气候变化中的微生物作用气候变化是当前全球所面临的重大挑战之一,而微生物在气候变化中也扮演着重要的角色。

首先,地下微生物在碳循环中起着关键作用,通过降解有机碳物质,减少温室气体的排放。

此外,海洋微生物还能够吸收大量的二氧化碳,减缓温室效应。

另外,微生物还可以通过降解甲烷等温室气体,减少其对气候的负面影响。

微生物在生物能源生产中的应用及其发展趋势论文素材

微生物在生物能源生产中的应用及其发展趋势论文素材

微生物在生物能源生产中的应用及其发展趋势论文素材微生物在生物能源生产中的应用及其发展趋势随着人们对可持续能源的需求不断增加以及对化石能源的限制日益严格,生物能源作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注。

微生物在生物能源生产中扮演了重要的角色,通过利用微生物的代谢特性,可以实现生物质能源的高效转化和利用。

本文将就微生物在生物能源生产中的应用以及发展趋势进行探讨。

一、微生物在生物质能源生产中的应用1. 生物能源的定义及概述生物能源是指通过生物过程或者生物物质转化而获得的能量。

常见的生物能源包括生物气体、生物柴油、生物酒精等。

这些能源来源于生物质,通过微生物的作用,可以实现生物质的降解和转化。

2. 微生物在生物质能源生产中的降解作用微生物具有降解复杂有机物质的能力,通过微生物的分解作用,可以将生物质转化为可用的能源产物。

比如,通过微生物的作用,可以将生物质转化为生物气体,包括甲烷和氢气,在使用过程中产生的废弃物也可以进一步转化为可肥的有机肥料。

3. 微生物在生物质能源生产中的发酵作用微生物的发酵作用是指微生物在适宜环境下利用有机物质产生能量的过程。

通过发酵作用,可以将生物质转化为生物柴油、生物乙醇等能源产品。

这些能源具有高度可再生性和较低的碳排放,对环境影响较小。

4. 微生物在生物质能源生产中的固氮作用微生物还具有固氮的能力,通过与植物共生作用,可以将大气中的氮气转化为植物可吸收的氮化物。

这对于提高生物质的产量和质量具有重要意义,为生物质能源的生产提供了有力的支持。

二、微生物在生物能源生产中的发展趋势1. 高效菌种的筛选和改良目前已经发现的微生物种类众多,但并非所有的微生物都能高效地转化生物质为能源。

因此,未来的研究将聚焦于对高效菌种的筛选和改良。

通过基因工程等手段,可以改造微生物的代谢途径,提高其生物能源产量和转化效率。

2. 发展新的生物质资源微生物在生物质能源生产中依赖于生物质资源的供应。

当前主要使用的生物质资源包括农作物秸秆、木材废料等。

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微生物发酵在能源方面的研究进展摘要:微生物技术在新能源开发领域中有广阔的应用潜力,对能源的可持续发展具有重要的理论和现实意义。

简要叙述了生物柴油、燃料酒精、生物制沼气、生物制氢等新能源的原理、优缺点和开发现状,概述了微生物资源在能源领域的应用,指出发掘新的微生物资源或构建工程菌株、明确微生物作用机理、开发新工艺将会是今后研究的重点。

关键词:关键词:微生物资源,能源,可持续发展Abstract:Microbial technology is a potential new technology in new energy development process and it hasimportant theoretical and practical significance on the sustainable development of energy source8·l he Pnn—ciples,Dresent situations,advantages and disadvantages of new energy sources,such as biodiesel,fuel etna—n01.biological methane production,biological hydrogen production and microbial fuel cell were reVlewed·The applications of microbial sources in energy field were summarized.Finally,some research emphasessuch as discover new microbe sources,construct gene engineering microbes,definitize effect mechanismand exploit new technologies were given.Keywords:Microbial sources,Energy sources,Sustainable development目录前言 (1)论文正文 (2)1当今世界及中国的能源状况 (2)2微生物发酵的主要作用以及其与生物能源的关系 (2)1.1微生物与柴油的开发 (3)1.2微生物与氢气制造 (4)1.3微生物与燃料酒精 (4)1.4微生物与沼气 (5)1.5微生物制氢 (6)1.6展望 (8)参考文献 (8)前言能源是人类社会进步与经济发展的重要物质基础。

概括说,所有可能为人类利用以获取有用能量的各种来源都称为能源,如太阳能、风能、水能、化石燃料及核能、潮汐能等。

由于它是一个国家或地区经济发展的命脉,人们给予了不同角度的高度重视和研究,并进行了多种形式的划分,如一次能源、二次能源、常规能源、新能源、可再生能源、非雨阼台譬酒竺瞄善石奇由干眦茸竺的口潇灶音县七阳能、风能、海洋能、地热能和生物能等可再生能源正日益受到了政府和科学家们的极大重视。

2006年1月1日,《I]‘再生能源法》正式实施,国家“863计划”中将开发太阳能和生物能作为能源领域主题之一,氢能、燃料电池将作为后续能源主题的主攻方向,预计从2010年开始,这些能源有望逐步替代石油、煤炭、天然气等矿物能源。

作为可再生能源微生物技术在新能源开发领域中有广阔的应用潜力,对能源的可持续发展具有重要的理论和现实意义.简要叙述了生物柴油、燃料酒精、生物制沼气、生物制氢等新能源的原理、优缺点和开发现状,概述了微生物资源在能源领域的应用,指出发掘新的微生物资源或构建工程菌株、明确微生物作用机理、开发新工艺将会是今后研究的重点。

能源是人类社会进步与经济发展的重要物质基础。

概括说,所有可能为人类利用以获取有用能量的各种来源都称为能源,如太阳能、风能、水能、化石燃料及核能、潮汐能等。

由于它是一个国家或地区经济发展的命脉,人们给予了不同角度的高度重视和研究,并进行了多种形式的划分,如一次能源、二次能源、常规能源、新能源、可再生能源、非再生能源等。

随着石油、天然气等的日渐枯竭,太阳能、风能、海洋能、地热能和生物能等可再生能源正日益受到了政府和科学家们的极大重视。

2006年1月1日,《可再生能源法》正式实施,国家“863计划”中将开发太阳能和生物能作为能源领域主题之一,氢能、燃料电池将作为后续能源主题的主攻方向,预计从2010年开始,这些能源有望逐步替代石油、煤炭、天然气等矿物能源。

作为可再生能源开发的主角,微生物在能源可持续开发中发挥了重要作用。

正文:(1)当今世界及中国的能源状况。

煤炭、石油、天然气,是当前人类生活中的主要能源。

随着人类社会的发展和生活水平的提高,需要消耗的能量日益增多。

可是这些大自然恩赐的能源物质是通过千万年的地壳变化而逐渐积累起来的,数量虽大,但毕竟有限。

何况由于人类不合理得利用和开采这些资源,使不少的资源白白浪费。

石油大战,煤炭争端以使世界的能源局势趋于更加不安定的状态,两伊战争,伊拉克战争这些地区的争端都显现出人类为了生存,为了自身国家的发展对短缺能源的争端越来越明显。

而工业需要发展,人类需要进步,当今摆在人类面前的矛盾就是:人类对能源需求日益增加与世界能源日益减少的矛盾。

人类生活中的主要能源在日益减少的同时摆在人类面前的还有由其引发地另一大难题:能源燃烧引发的环境污染问题。

众所周知,煤炭和石油的燃烧会产生二氧化碳和其他的一些废弃物对环境造成很大的污染,对地球的长久发展造成很大的威胁。

工业对燃料的需求越来越大,虽然各国都采取了一系列的措施减少废气物体的排放,但是由于各国经济实力的悬殊,尤其在发展中国家很少能够做到对废弃物体的回收和处理,伴随着工业发展温室效应,工业污染,大气环境污染等问题也越来越严重。

能源已成为一个制约我国经济迅速发展的瓶颈。

2003 年我国已成为仅次于美国的世界第二大能源消耗国。

2004 年,中国进口原油112 亿t 。

原油进口已成为我国能源安全的重大隐患。

预计2010 年我国的原油加工量将达到217亿t ,而原油产量不会超过117 亿t。

我国目前已探明的石油储量只够30 年开采,煤储量可开采100 年左右。

因此新型能源的开发不但对我国国民经济的发展有重要推动作用, 而且已成为我国国家安全必须考虑的问题。

针对世界能源的结构现状以及其引发的一系列环境问题已经引起了世界各国广泛的关注,人类在不断的探索努力,希望可以找到或者研发出一些新的,可以再生的能源来补充人类的能源需求甚至代替原有的传统能源。

一场能源改革革命呼之欲出。

(2)微生物发酵的主要作用以及其与生物能源的关系。

微生物和动物、植物一样,是自然界三大物种之一。

只是因为微生物个体过于微小,而不像一般动物和植物那样易让人们感知它的存在和功能,这不仅影响了人们对微生物的正确认识,也阻碍了对微生物技术开发的支持和投入。

但是随着人类科学的进步,对微生物的研究越来越深入,使微生物更加能为人类所用。

当今社会中微生物在工业、农业、医药、食品、能源等领域中所发挥的作用愈来愈令人瞩目。

尤其是循环经济的建设,将离不开微生物的参与及其应用技术的发展和创新。

微生物在循环经济发展中,还扮演着另一种十分重要的角色--污水和垃圾的处理者。

几乎所有的污水处理都是靠微生物的作用完成的。

污水和污物处理中既需要微生物分解和除掉各种有害物质,此外,还要靠微生物进行除臭。

污水与污物的处理速度、处理效果取决于微生物的种类和功能。

因化肥、农药、除草剂过量使用,导致的农田土壤污染已成为重疴沉疾,而土壤污染带给水果、蔬菜、粮食的污染对人类造成的危害更不可低估。

净化土壤,也要靠微生物发挥作用。

用微生物生产抗菌素、有机酸、氨基酸、多元醇、黄朊胺、多肽、酒类、酱油、醋的历史十分悠久,作为一个生物界别,它的开发前景是不可限量的。

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酒精、生物柴油、生物质气化及液化燃料、生物制氢等。

能源微生物是指:以甲烷产生菌、乙醇产生菌和氢气产生菌为代表的能源性微生物。

下面对微生物在可再生能源中的应用及开发现状做一下概述。

1、微生物与柴油开发生物柴油是一种清洁的可再生能源,它是由大豆、油棕、甘蔗渣、工程微藻以及动物油脂、废食用油等与短链醇(甲醇或乙醇)经过酯交换反应得到的各种脂肪酸单酯的混合物,可以作为燃料替代石油,最大优势是可以与传统柴油以任何比例混合,无需改造发动机,直接用于机动车。

有证据表明,使用生物柴油对人类健康和全球危害都相对较轻,排放物中多环芳香化合物(PAHs)和亚硝酸多环芳香化合物(nPAHs)含量水平低,二氧化碳和一氧化碳排放量仅为石油的10%,具有较好的生物降解性能。

美国、欧洲一些国家和地区已把生物柴油作为代用燃料,建立了商品化生产基地,我国于2000年启动了燃料乙醇试点工作,目前已经建成了三大乙醇燃料生产基地,总产能超过了100万吨/年,年产量约5万吨。

生物柴油主要用化学法和生物酶法生产,前者工艺复杂、能耗高、醇用量大,生成过程还有废碱液排放;后者虽条件温和、醇用量小、但一氧化氮排放量较高,所含的微量甲醇与甘油还会逐渐降解橡胶零件。

开发微生物油旨(Microbial oils)生产生物柴油,在降低污染、增加产量方面较前二者有更大的优越性。

微生物油脂又称单细胞油旨(Single celloil,sco),是酵母、霉菌、细菌和藻类等微生物在一定的条件下,以碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂作为碳源,在菌体内产生的大量油脂。

将之规模化生产,便可获得生物柴油。

开发微生物油脂,不仅微生物发酵周期短,受场地、季节、气候变化影响不大,还可以利用木质纤维素、工业废水、废气等资源丰富、价格低廉的原料进行生产,既能够解决人类资源短缺的问题,又可以保护环境,一举多得,具有巨大发展空间。

美国国家可再生能源实验室(NREL)认为,微生物油脂发酵可能是生物柴油产业和生物经济的重要研究方向。

从20世纪40年代斯达氏油质酵母(Lipomycesstarkeyi)、粘红(Rhodotorula- glutinis)、曲霉属(Aspergillus)等油脂微生物发现至今,人们又陆续开发了多种油脂高产微生物,如希腊学者用高糖培养。

基培养深黄色被孢(Mortierellaisabellina)发酵生产油脂,产量达18.1 g/L。

李永红等‘31筛选到一株丝孢酵(Trichosporon cutaneum)。

利用葡萄糖发酵时油脂含量可达菌体干重的65%。

此外,用在保健食品、功能饮料、化妆品等领域的功能性油脂的特种微生物菌种开发工作也正在如火如荼地进行中。

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