我们日常生活中的每一个方面,包括衣、食、住、行都离不开能源。目前,石油和煤炭是我们生活中的主要能源。然而,地球上的这些化石能源是不可再生的,也终将枯竭。寻找新的替代能源将是人类面临的又一重大课题。而生物能源却是最有希望的新能源之一。其中又以乙醇最有希望成为新的替代能源。利用蔗糖或淀粉为原材料进行生物发酵,产生的生物乙醇可以替代部分化石燃料。同时乙醇燃烧的产物对环境的影响比化石燃料要小,因此,乙醇将是一种很好的替代能源。
远古时候人们就已经开始了乙醇的发酵生产了。但由于它使用谷物作为原料,且发酵率低,成本较高,不适合能源生产。于是科学家希望找到一种微生物利用杂草、木屑等来生产乙醇。微生物在能源生产上有其独特的优点:①把自然界蕴藏量极其丰富的纤维素转化成乙醇。据估计,我国年产植物秸秆多达5~6亿吨,如将其中的10%进行水解和发酵,就可生产燃料酒精700~800万吨,余下的糟粕仍可作饲料和肥料,以保证土壤中钾、磷元素的正常供应。目前已发现有高温厌氧菌例如热纤梭菌等能直接分解纤维素产生乙醇。②利用产甲烷菌把自然界蕴藏量最丰富的可再生资源——“生物量”转化成甲烷。这是一项利国、利民、利生态、利子孙的具有重大战略意义的措施。③利用光合细菌、蓝细菌等微生物生产“清洁能源”——氢气。④通过微生物发酵产气或其代谢产物来提高石油采收率。⑤研究微生物电池并使之实用化。
而沼气技术是利用微生物将畜禽粪便,高浓度有机废水,生活垃圾等通过厌氧发酵生成以甲烷为主的沼气技术。同时,生成沼液,沼渣,可以作为有机肥用于农田。
现代生物技术还可用来提高石油的开采率。在石油的开采过程中加入能分解蜡质的微生物后,利用微生物分解蜡质使石油流动性增加而提高产量。 |