美国生物能与生物材料发展路线图.doc

《美国生物能与生物材料发展路线图.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、美国生物能与生物材料发展路线图（2007年版）表1原料系统研究开发到终端产品近期（2007-2012）中期（2012-2020）长期（2020年以后）生物燃料及附加产品现有作物l糖/粮食乙醇和生物柴油l废弃物（农业、林业和城市）农业lGIS和远程传感技术在土地利用总量、监测和控制方面的应用l中水/水处理西部特色l保证西部生物质的评估（可持续性）l全年原料；西部不同区域错时收获技术的研发l根据降雨和气候区域发展油菜种植农艺l用水和施肥最小化的西部原料研发l西部独特的多样化条件下生物质作物系统研发l改变原料以降低产品

2、对环境的影响l西部能源作物发展研究l发展和推进西部独特的耐盐耐旱作物l大幅度增加作物产量并降低化石能源的投入l经济/纤维乙醇和绿色柴油l低成本碳水化合物生产的研究l缺水或无水环境条件下增加单位土地的产出和价值的最大化作物改良品种和遗传学l原料的研发（增加产量、收获、降低投入、致密成型）l低水量消耗生物燃料生产方案的研发l促进作物废弃物的利用l发展新型作物高级原料/产品l微藻原料（crosscutfuelandproducts）l氢气生产l含有纤维素酶的植物的研究（crosscutfuelandproducts）竞

3、争性水资源利用和竞争性能源作物评估生物基产品生物化学l原料长期可持续生产研究（土壤健康，废物去除）l确定利用动物废弃物作为生物基材料原来的机会l森林资源，油料和废弃物，木质纤维产品和动物油的生物化学研究l鱼和海产品废弃物的利用l具有高级产油特性和产量的植物研究l修改植物的碳水化合物成分以促进其利用l研究输送水到适合生物生长和积累的流域的机制l研究基因改造生物的控制和应用方法以及提高公众对它的接收程度l通过添加C-60碳优化土壤化学l发展适合制取生物能源和生物材料的多性能作物l发展具有双用途（粮食和纤维素利用）的植

4、物生物电力及附加产品l研发生产优质沼气和生物能源的污水处理厂；便于沼气生产和收集的垃圾填埋场设计研发l自然植被l木材和沼气l发展低Si原料l植物修复与能源作物联产交叉研究现有作物l区域特性原料生产研究（例如白杨和柳树等）农学l利用EPA模型进行标准化的田间试验（产量，影响）；特殊土壤生物作物投入产出比的比较东部特色l新的农艺实践（两季种植），增加土地利用效率，东部地区耐寒植物l发展增加小地块产量的方法l农学l显著提升对水的利用效率l建立标准以应对利用新的原料物种面临的入侵物种和虫害问题的挑战土壤生态系统l研究废弃

5、物移去对土壤营养和生产力的影响l增加不同类型生物质去除对土壤/生态系统影响的理解。建立模型并进行田间试验收获和设备l研究具有区域特性原料的生产以确定出在当地特定的条件性能够提供最好的生物燃料/能源的品种和作物；东部地区原料（南方松树，柳树，柳枝稷，能源甘蔗，榨制糖甘蔗，杂交白杨，芒草）开发小块森林和玉米秸秆一体化（one-pass）收获的新型设备l更多的收获经济分析l开发利于原料下游处理的收获技术收获和设备（适应东部特性）l增强/支持对东部“生物”物种的评价l研究不在东部的“生物”物种表2热化学和生物化学转化研究

6、与开发需求近期（2007-2012）中期（2012-2020）热化学转化合成气l前沿合成气技术示范l气化：加压反应器输料；降低焦油产生；小规模条件下的经济性l气化：气体净化；更好的合成催化剂l商业化规模的生物质气化技术示范l净化及生物发电应用示范l对催化转化合成气生产优化的交通燃料的理解l以适宜规模将合成气转化为燃料和产品l商业化规模的生物质和煤联合气化技术的示范裂解液l提高生物燃料的质量l裂解过程或裂解后的分离l裂解油的改质和提取l最大限度发展厌氧降解生产燃料和电力l在裂化器中使用裂解液体的方法l解决裂解液运输

7、过程中的环境、安全和健康问题混燃——研究污染控制设备的产期应用开发利于木质素生产柴油的方法电/热——利用生物炼制厂的废弃物进行热电联产合成气l合成气发酵l商业化规模的具有碳捕获和储存功能的生物质和煤联合气化技术示范裂解液l表征环境特性、可运输性和储存问题l生产高产率l利用更多多样化的原料l改质成运输燃料l直接燃烧应用开发高强度小规模设备适用的工艺研制具有高选择性的热化学催化剂研制先进的混合醇催化剂续表2热化学和生物化学转化研究与开发需求近期（2007-2012）中期（2012-2020）长期（2020年以后）交叉

8、需求将现有的基础设施用于：l在石油炼制设备中进行生物质联合处理（甘油三酸酯，生物油，应用和发展）l纸浆和造纸厂联合处理（增加产品）l面粉加工厂l利用木材废弃物生产乙醇l设立关注造纸制浆工业的研发小组l综合生物炼制示范l建立东部原料生物炼制模块l开发生物炼制反应器用于混合和分段式原料（生产，混合，储存和物流）l采用可以利用现有基础设施的技术l采用新技术及高级技术的示范l利用