微生物能源市場(chǎng)環(huán)境分析

    微生物做為在自然界廣泛存在且數量巨大的生物，其巨大潛在價(jià)值還尚未完全被人們挖掘，很多具有巨大市場(chǎng)的重大發(fā)現都還只存在于實(shí)驗室，或者是小規模運用，排除石油天然氣等傳統能源已經(jīng)形成的市場(chǎng)優(yōu)勢，更重要的是微生物在能源領(lǐng)域的發(fā)展遇到的技術(shù)瓶頸，但近來(lái)在能源微生物領(lǐng)域的新發(fā)現，使人類(lèi)在罄盡石油天然氣等不可再生能源之前找到理想的替代品充滿(mǎn)可能。以下是微生物能源市場(chǎng)環(huán)境分析：

　　微生物能源市場(chǎng)環(huán)境分析1 能源微生物簡(jiǎn)介

　　根據安斯沃思（Ainsworth 1971，1973）的分類(lèi)系統，運用世界上主要依據的伯杰（Bergey’s 1923～1957）細菌鑒定法和洛德（Lodder 1970）的酵母菌等鑒定法分類(lèi)鑒定表明，能源性微生物的主要種類(lèi)是：

　　甲烷產(chǎn)生菌主要種類(lèi)有甲烷桿菌屬（Methanobacterium）、甲烷八疊菌屬（Methanosarcina）、甲烷球菌屬（Methanoccus）等。

　　乙醇產(chǎn)生菌的主要種類(lèi)有酵母菌屬（Saccharomyces）、裂殖酵母菌屬（Schizosaccharomyces）、假絲酵母屬（Candida）、球擬酵母屬（Torulopsis）、酒香酵母屬（Brettanomyces）、漢遜氏酵母屬（Hansenula）、克魯弗氏酵母屬（Kluveromyces）、畢赤氏酵母屬（Pichia）、隱球酵母屬（Cryptococcus）、德巴利氏酵母屬（Debaryomyces）、卵孢酵母屬（Oosporium）、曲霉屬（Aspengillus）等�？梢�(jiàn)乙醇產(chǎn)生菌主要是酵母，酵母菌通過(guò)

　　氫氣產(chǎn)生菌的主種類(lèi)有紅螺菌屬（Rhodospirillum）、紅假單胞菌屬（Rhodopseudomonas）、紅微菌屬（Rhodomicrobium）、莢硫菌屬（Thiocapsa）、硫螺菌屬（Thiospirillum）、閃囊菌屬（Lamprocystis）、網(wǎng)硫菌屬（Thiodictyon）、板硫菌屬（Thiopedia）、外硫紅螺菌屬（Ectothiorhodospira）、梭桿菌屬（Fusobacterium）、埃希氏菌屬（Escherichia）、藍細菌類(lèi)等。

　　微生物能源市場(chǎng)環(huán)境分析2 微生物在能源生產(chǎn)上的優(yōu)勢

　　隨著(zhù)基因工程技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)氫氣的微生物也可能產(chǎn)生物柴油，微生物只是作為一種特殊的載體，更具體的說(shuō)是一種酶的載體，而這種酶的具體作用就是催化有機物一般為植物纖維轉化為所需能源物質(zhì)。微生物做為酶的生產(chǎn)者所具有的優(yōu)勢與微生物的特性相關(guān)，即（一）體積小，面積大，因而微生物必然有一個(gè)巨大的營(yíng)養物質(zhì)吸面，代謝廢物排泄面和環(huán)境信息交換面，由此又使微生物具備以下幾個(gè)適合作為酶生產(chǎn)者的優(yōu)勢：（二）吸收多，轉化快；（三）生長(cháng)旺，繁殖快；這兩個(gè)特性有當今世界對于能源的迫切需求相契合。（四）分布廣，種類(lèi)多，為選擇高轉化效率的微生物品種提供基礎。

　　微生物在能源生產(chǎn)上的優(yōu)勢在于相比石油天然氣為代表的傳統能源具有可再生性且生成周期短，但是微生物作為生物個(gè)體存在對生活環(huán)境的要求在一定程度限制了它的推廣應用。但是隨著(zhù)對能源微生物的深入研究，未來(lái)微生物在能源生產(chǎn)中將扮演越來(lái)越重要的作用。

　　能源微生物生產(chǎn)能源需要物質(zhì)基礎，一般為植物，也就是說(shuō)微生物也是在利用光合作用產(chǎn)物進(jìn)行能源生產(chǎn)，將太陽(yáng)能轉化成我們需要的能源形勢。生物在生長(cháng)期的天然光合作用對碳的吸收，所以當微生物將之轉化為生物質(zhì)燃料后，生物燃料燃燒時(shí)向大氣會(huì )釋放同等量的碳，最終表現出幾乎等于零的碳排放，使生物質(zhì)燃料成為所謂的碳中性燃料�？梢�(jiàn)微生物在環(huán)境生態(tài)平衡上的重要作用。

　　微生物能源市場(chǎng)環(huán)境分析3 微生物在能源領(lǐng)域的發(fā)展

　　限制微生物在能源領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素可歸納為成本和生產(chǎn)原料的獲取。由于微生物進(jìn)行能源生產(chǎn)需要特制的反應器、對反應條件的嚴格控制以及生產(chǎn)原料收集處理等都是導致成本較高的原因。第二代生物燃料在原料獲取上相比第一代在很大程度上解決了在原材料獲取問(wèn)題，其中微藻本身作為第二代生物能源的原料更是極大地解決了原料獲取問(wèn)題，因而更具市場(chǎng)前景和優(yōu)勢。

　　一旦微生物在生物能源領(lǐng)域的技術(shù)成熟，使得成本降低�？紤]到全世界僅中國，鹽堿荒地和鹽堿障礙耕地總面積超過(guò)5億畝，占中國耕地總面積的10%以上。如果在這些不適宜種植糧食的土地上種植對環(huán)境適應能力極強的能源作物如芒草、柳枝稷等，再通過(guò)改造過(guò)的微生物進(jìn)行能源生產(chǎn)，將會(huì )創(chuàng )造出巨大的社會(huì )經(jīng)濟效益。全球71%的面積是海洋，近海地區每年頻發(fā)赤潮，如果能將微藻生產(chǎn)生物柴油技術(shù)成熟化將產(chǎn)生的經(jīng)濟生態(tài)效益將是難以估量。

　　微生物在能源領(lǐng)域雖然發(fā)展前景廣闊、優(yōu)勢獨特，已獲國內外公認，但迄今為止世界各國在該領(lǐng)域的研發(fā)工作還停留在實(shí)驗研究和中試論證的起步階段，均遇到技術(shù)不成熟而導致成本高這一瓶頸。 然而我們也看到美國在微生物開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源領(lǐng)域取得的實(shí)質(zhì)性進(jìn)步，相信在不久的將來(lái)，人類(lèi)能源體系將會(huì )發(fā)生巨大改變。

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