利用高产牧草柳枝稷生产清洁生物质能源的研究进展

摘要

介绍了柳枝稷Panicum virgatum生物学特性和近年来国内外利用其生产清洁生物质能源--燃料乙醇的研究现状,阐述了柳枝稷原料预处理和进行发酵生产燃料乙醇的工艺过程.研究表明,由于低地型柳枝稷生产力高,作为转化燃料乙醇的专门能源植物极有潜力;球磨预处理、酶解和稀酸结合预处理柳枝稷对于发酵转化燃料乙醇效果显著.转化柳枝稷木质纤维素效率高的工程菌主要有重组肠杆菌Escherichia coli、运动发酵单孢菌Zymomonas mobilis、酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae.重组肠杆菌的基因重组菌株KO11,能将葡萄糖和木糖发酵为乙醇,乙醇产率为理论值的103%～106%.酿酒酵母的重组工程菌种E2在木糖培养液中厌氧转化木糖效率达1.1 g/(g·h).对柳枝稷燃料乙醇生命周期分析发现,柳枝稷燃料乙醇短期内能够减少57%温室气体排放.在我国利用柳枝稷生产燃料乙醇是一种可行的清洁能源产业,能够同时起到改善生态环境,优化农业和草业产业结构的作用.