全书分为生物能源基础和生物能源应用两篇。第一篇包括生物能源概论、生物能源与微生物、能源植物、能源微藻等四章内容，主要从生物能源的基本要素、基本原理等方面介绍生物能源基础知识。第二篇包括油脂基生物燃油、生物天然气、木质纤维素糖化和液体生物燃料、生物质热化学转化等四章内容，主要从不同形式的生物能源的生产工艺、生产设备、工程建设和运行等方面介绍生物能源的应用技术。
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丛书序
前言
第一篇 生物能源基础
第1章 生物能源概论 3
1.1 生物质资源 3
1.1.1 生物质废弃物 3
1.1.2 能源植物 4
1.1.3 能源微藻 4
1.1.4 能源微生物 5
1.2 生物能源产品 5
1.2.1 气体生物燃料 5
1.2.2 液体生物燃料 6
1.2.3 固体生物燃料 6
1.3 生物能源与碳中和 6
1.4 生物能源的发展前景 8
参考文献 9
第2章 生物能源与微生物 10
2.1 能源微生物概论 10
2.1.1 能源微生物简介 10
2.1.2 能源微生物与代谢工程 11
2.2 产生物燃料的能源微生物 12
2.2.1 产乙醇的微生物 12
2.2.2 产丁醇和其他高级醇的微生物 15
2.2.3 产氢气的微生物 17
2.2.4 产生物柴油的微生物 19
2.3 能源微生物的未来展望 20
参考文献 21
第3章 能源植物 26
3.1 能源植物概述 26
3.1.1 能源植物概念 26
3.1.2 能源植物分类 27
3.2 能源植物资源与应用 28
3.2.1 富糖类能源植物 28
3.2.2 富油类能源植物 29
3.2.3 木质纤维素类能源植物 29
3.3 能源植物育种 30
3.3.1 能源植物生物量 31
3.3.2 能源植物品质 31
3.3.3 能源植物抗逆性 32
3.4 能源植物前景展望 34
3.4.1 能源植物与能源产业 34
3.4.2 能源植物与碳中和 35
参考文献 35
第4章 能源微藻 38
4.1 能源微藻概述 38
4.1.1 微藻生物能源简介 38
4.1.2 微藻生物能源发展历程 40
4.1.3 微藻生物能源生产工艺流程 41
4.2 能源微藻藻种及其合成生物学 42
4.2.1 能源微藻藻种 42
4.2.2 真核能源微藻合成生物学 46
4.3 能源微藻培养技术 50
4.3.1 培养模式 50
4.3.2 培养装备 52
4.3.3 培养要素相关技术 59
4.3.4 规模化培养发展趋势 62
4.4 能源微藻下游生产技术 62
4.4.1 能源微藻采收技术 62
4.4.2 微藻油脂提取技术 65
4.4.3 微藻生物柴油转化技术 68
参考文献 71
第二篇 生物能源应用
第5章 油脂基生物燃油 77
5.1 生物燃油概述 77
5.1.1 原料来源与组成 77
5.1.2 生物燃油的发展现状 80
5.2 生物燃油生产工艺 82
5.2.1 第一代生物柴油 82
5.2.2 第二代生物柴油和生物航煤 86
5.2.3 第三代生物柴油 92
5.2.4 经济性浅析 93
5.3 生物燃油的产业现状与发展趋势 95
5.3.1 机遇与挑战 95
5.3.2 生物燃油生产新工艺 97
5.3.3 发展趋势 98
参考文献 99
第6章 生物天然气 102
6.1 生物天然气的发展历史 102
6.2 厌氧技术原理 103
6.2.1 厌氧发酵微生物 103
6.2.2 厌氧发酵过程 104
6.3 生物天然气关键技术 107
6.3.1 厌氧发酵技术 107
6.3.2 沼气提纯技术 112
6.3.3 沼渣利用技术 117
6.4 厌氧发酵装备与工程应用 119
6.4.1 厌氧发酵过程的关键装备 119
6.4.2 厌氧发酵反应器和发酵工艺 122
6.4.3 生物天然气工程应用 128
6.5 生物天然气技术前沿 131
6.5.1 厌氧发酵的效率提升 131
6.5.2 生物氢烷转化 133
6.5.3 生物天然气全生命周期碳排放评价研究 139
6.5.4 挑战和机遇 140
参考文献 141
第7章 木质纤维素糖化和液体生物燃料 146
7.1 木质纤维素生物转化策略 146
7.1.1 生物转化的基本原理与过程 146
7.1.2 同步糖化发酵策略 149
7.1.3 整合生物加工策略 150
7.1.4 整合生物糖化策略 152
7.2 预处理 154
7.2.1 预处理的目的 154
7.2.2 物理方法 155
7.2.3 化学方法 156
7.2.4 物理化学方法 157
7.2.5 生物方法 158
7.2.6 多级/多阶段预处理 159
7.2.7 木质纤维素成分结构分析技术 160
7.3 糖化过程 164
7.3.1 生物质中的糖分子 164
7.3.2 糖化过程中的酶 166
7.3.3 真菌酶系 168
7.3.4 细菌酶系 170
7.3.5 古菌酶系 171
7.3.6 糖化过程中酶的抑制因素及其解除 172
7.3.7 针对糖化过程的分子改造与遗传改造 172
7.4 液体燃料生产 177
7.4.1 木质纤维素液体生物燃料 177
7.4.2 二代生物乙醇 179
7.4.3 ABE发酵与高级醇 182
7.4.4 其他燃料与化学品 184
参考文献 186
第8章 生物质热化学转化 189
8.1 概述 189
8.2 生物质热解技术 190
8.2.1 生物质热解原理 191
8.2.2 热解动力学 194
8.3 生物质快速热解制取生物油 199
8.3.1 生物质热解影响因素 199
8.3.2 生物油特性分析 200
8.3.3 热解反应器 203
8.4 生物质气化技术 204
8.4.1 生物质气化原理 204
8.4.2 生物质气化炉 207
参考文献 217
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