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第一部分 可持续发展和技术挑战1

第1章 从木质纤维素生物质制发酵糖：技术挑战1

1.1 引言1

1.2 木质纤维素原料2

1.3 预处理方法和相关的挑战8

1.4 结论16

参考文献17

第2章 泰国棕榈生物柴油生产的可持续性评价23

2.1 引言：全球生物柴油生产和运输业使用的现状和挑战23

2.2 泰国生物柴油的发展及可持续性评价的必要性24

2.3 泰国棕榈生物柴油系统26

2.4 棕榈生物柴油的环境可持续性29

2.5 生物柴油生产的社会经济影响32

2.6 实现泰国棕榈生物柴油可持续发展的建议34

2.7 结论37

参考文献37

第二部分 预处理技术41

第3章 木质纤维素生物质物理和化学预处理方法的研究进展41

3.1 引言41

3.2 木质纤维素材料42

3.3 预处理46

3.4 预处理工艺52

3.5 结论69

参考文献70

第4章 生物燃料加工中的酸预处理技术及草本生物质预处理后的SEM分析83

4.1 引言83

4.2 草本植物93

4.3 乙醇的生产93

4.4 限制木质纤维素水解的因素94

4.5 预处理94

4.6 扫描电子显微镜96

4.7 结论99

参考文献100

第三部分 转化技术103

第5章 真菌酶在全球生物燃料生产中的作用103

5.1 引言103

5.2 木质纤维素和植物细胞壁104

5.3 木质纤维素和生物燃料108

5.4 生物炼制109

5.5 生物炼制中的真菌111

参考文献120

第6章 生物燃料生产过程中酶糖化技术的研究进展123

6.1 引言123

6.2 为什么要进行预处理124

6.3 木质纤维素水解酶126

6.4 影响酶水解的因素和生物转化过程中的难题134

6.5 结论137

参考文献137

第7章 生物质生产生物燃料中使用的微生物糖苷水解酶145

7.1 生物燃料介绍145

7.2 用于生产第二代和第三代生物燃料的生物质147

7.3 木质纤维素降解所需的预处理149

7.4 木质纤维素的酶水解151

7.5 用于木质纤维素糖化作用的外源性或内源性酶153

7.6 利用藻类淀粉生产乙醇155

7.7 结论156

参考文献157

第8章 用于木质纤维素联合生物加工的纤维素水解酶的开发161

8.1 引言161

8.2 原料164

8.3 转化技术166

8.4 CBP生物酶体的开发168

8.5 联合生物加工工艺与现有生物产业的集成178

8.6 结论179

参考文献180

第四部分 生物燃料资源191

第9章 未来生物燃料生产的潜在生物资源概述191

9.1 引言191

9.2 与生物燃料生产有关的情况192

9.3 液体生物燃料195

9.4 生物丁醇204

9.5 生物柴油208

9.6 产乳胶植物作为生物燃料的来源212

9.7 结论和前景展望214

参考文献216

第10章 由木质纤维素生产的第二代生物乙醇和可再生化学品223

10.1 引言223

10.2 第一代生物燃料224

10.3 第二代生物燃料225

10.4 木质纤维素生物转化成乙醇的优点和障碍226

10.5 结论和发展趋势230

参考文献230

第五部分 生物燃料、副产品及相关技术233

第11章 微生物组群发酵生物制氢233

11.1 引言233

11.2 生物制氢机理235

11.3 暗发酵236

11.4 光发酵242

11.5 连续暗发酵和光发酵246

11.6 联合暗发酵和光发酵247

11.7 结论248

参考文献249

第12章 生物氢作为生物燃料的未来前景和改善途径257

12.1 引言257

12.2 不同生物制氢方法258

12.3 产氢微生物262

12.4 生物制氢的瓶颈262

12.5 提高生物氢产量的途径263

12.6 未来展望265

12.7 结论265

参考文献266

第13章 微藻生物制氢269

13.1 引言269

13.2 微藻制取H2的可持续性270

13.3 生产路线271

13.4 藻类工程274

13.5 可持续性276

13.6 生命周期评价277

13.7 技术壁垒277

13.8 前景展望278

13.9 结论278

参考文献278

第14章 微生物燃料电池作为可持续再生生物能源的原理及其应用285

14.1 微生物燃料电池简介285

14.2 微生物燃料电池的工作原理286

14.3 微生物燃料电池的应用290

14.4 本章小结与展望309

参考文献309

第15章 生物法制甲烷的发展前景319

15.1 引言319

15.2 厌氧处理技术的应用320

15.3 生物燃气在生物炼制过程中的作用323

15.4 展望339

参考文献340

第16章 从生物质生产生物乙醇：概述345

16.1 木质纤维素生物质原料345

16.2 生物质到乙醇过程348

16.3 来源于生物质的乙醇生产的工艺集成365

16.4 总结376

参考文献377

第17章 从生物质生产生物丁醇385

17.1 引言385

17.2 丁醇的性质和用途385

17.3 丁醇生产的历史387

17.4 化学生产过程389

17.5 生物化学生产途径392

17.6 生物丁醇生产过程的最新改进395

17.7 结论402

参考文献402

第18章 生物燃料及其副产品的生命周期环境影响409

18.1 引言409

18.2 LCA的方法论和框架414

18.3 精选生物燃料LCA应用实例421

18.4 案例研究：藻类生物柴油LCA424

18.5 结论：LCA在可持续生物燃料发展中的广泛作用427

参考文献428

第19章 生物电化学系统的原理及应用435

19.1 引言435

19.2 电化学活性菌（EAB）细胞外的电子传输437

19.3 生物电化学系统性能评价参数442

19.4 生物电化学技术的应用446

19.5 总结452

参考文献453