生物質能源考試復習題

1、一、名詞解釋1、生物質能：是蘊藏在生物質中的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質能轉變而來的。2、能源植物 ：廣義：幾乎可以包括所有植物。狹義：是指那些利用光能效率高、可合成類似石油或柴油成分的植物以及富含油脂或者碳水化合物或者產氫的植物。3、沼氣：沼氣是各種有機物質在一定的溫度、水分、酸堿度和隔絕空氣的條件下，經過嫌氣性細菌的發(fā)酵作用，產生的一種可燃氣體4、生物柴油：指以各種油脂(包括植物油、動物油脂、廢餐飲油等)為原料，經一系列加工處理過程而生產出的一種液體燃料。屬于長鏈脂肪酸的單烷基酯5、燃料乙醇：一般是指體積濃度

2、達到99.5%以上的無水乙醇。燃料乙醇是燃燒清潔的高辛烷值燃料，是可再生能源。主要是以雅津甜高粱加工而成6、生物質發(fā)電 ：利用生物質資源進行的發(fā)電。一般分直接燃燒發(fā)電和氣化發(fā)電兩種類型，主要包括農林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電二、簡答題1、生物質能的開發(fā)利用是在怎樣的背景下提出來的?有何重要意義?答：背景: 1.能源的開發(fā)和利用一直以來見證著人類文明的進步，能源的更新替換，成為人類適應環(huán)境、利用環(huán)境、改造環(huán)境的重要標志之一。當今的新型替代能源，如風能、太陽能、生物能、地熱能等紛紛涌現，各具優(yōu)勢，且利用技術不斷成熟和發(fā)展，其中生物能在實用性、可行

3、性、廣泛性方面，顯現出獨有的優(yōu)勢，被認為是未來3050年里，最具大規(guī)模產業(yè)化開發(fā)前景的新型能源。2.能源危機與生態(tài)危機： 煤炭、石油只能開采100 年；天然氣只能開采5060 年；空氣污染、水污染、土壤污染、溫室效應、物種絕滅。發(fā)展意義(自由擴展): 1.傳統能源有限、不可再生及環(huán)境危害性2.生物質能源豐富、可再生及環(huán)境友好性2、汽車使用乙醇汽油的好處。第一，乙醇汽油增加汽油中的含氧量，使燃燒更充分，有效地降低了尾氣中有害物質的排放；第二，有效提高汽油的標號，使發(fā)動機運行更平穩(wěn)；第三，可有效消除火花塞、氣門、活塞頂部及排氣管、消聲器部位的積炭，延長主要部件的使用壽命。3、概述世界主要國家生物質

4、能開發(fā)利用現狀。目前，生物質能技術的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一，受到世界各國政府與科學家的關注。許多國家都制定了相應的開發(fā)研究計劃，如美國的能源農場計劃、日本的陽光計劃（是日本政府為對付能源危機和建設無公害社會制定并推行的新能源開發(fā)計劃）、巴西的酒精能源計劃（以甘蔗為原料生產酒精，將使用的所有汽油都添加20到25的酒精）等，其中生物質能源的開發(fā)利用占有相當的比重。4、我國能源植物開發(fā)利用現狀。P475、(P26)列舉十個生物質能研究熱點問題。1、合成生物學與生物質能的生產用化學物質造出合成DNA，由DNA組成基因，再由基因形成基因組，最終在實驗室造出全新生物體的分子系統2、斯坦福大學

5、有一個國際研究機構正在開展土壤微生物吸收光能分解水制氫的研究3、美國一家綠色燃料科技公司研究將海藻作為生物反應器(bioreator)，它吸收光能、水與CO2之后，再轉變?yōu)樯镔|燃料。 4、 光合作用的模擬5、遺傳工程改變生物質 以遺傳工程改良技術，提高纖維素利用效率 6 藻類產柴油 部份藻類含油量高，生長快速，因此成為制造生物質柴油的理想物種。7. 利用光能效率高、可合成類似石油或柴油成分的植物以及富含油脂或者碳水化合物或者產氫的植物8.生物質能直燃發(fā)電是以農作物秸稈和林木廢棄物為原料，進行簡單加工，然后輸送至生物質發(fā)電鍋爐，經充分燃燒后產生蒸汽推動汽輪發(fā)電機發(fā)電9沼氣的產生，發(fā)酵

6、原料來源于人畜糞便及廢棄有機物(如秸桿、污水等) 6、簡述能源植物的優(yōu)點。（1）環(huán)保性。不含硫化物，因此不會形成酸雨。還可以通過生物降解，從而避免對土壤和地下水的污染。（2）低成本。能源植物的分布廣，若能因地制宜地進行種植，便能就地取材生產燃料酒精或者生物柴油，不需要進行勘探、鉆井、采礦和提煉等過程，也減少了長途運輸、管道輸送等成本。（3）可再生性：只要有光、水和土壤，它就能生長，取之不盡，用之不竭。（4）安全性：使用起來比核能安全，不發(fā)生爆炸、泄漏。 7、簡述世界燃料酒精生產現狀及發(fā)展趨勢。答：國外應用現狀及發(fā)展趨勢：世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工業(yè)溶劑，9%用于其它

7、化學工業(yè)。發(fā)酵酒精作車用燃料有兩種方式: 其一是配制汽油和無水酒精的混合物汽油醇.其二是直接利用酒精作為汽車燃料， 這時必需使用專門設計的，具有更高壓縮比的發(fā)動機。國內現狀：生物乙醇汽油的消費量已占到全國汽油消費總量的20。2006年，我國燃料乙醇的生產達到130萬噸。我國生物乙醇汽油在生產、混配、儲運及銷售等方面已擁有較成熟的技術。目前我國發(fā)展非糧乙醇的可行之路，在于發(fā)展用甜高粱、甘薯、木薯等原料來替代糧食。8、（P187）簡述世界生物柴油生產現狀及發(fā)展趨勢。答：世界各國，尤其是發(fā)達國家，都在致力于開發(fā)高效、無污染的生物質能利用技術。歐洲已成為全球生化柴油的主要生產地。美國、意大利、法國已相

8、繼建成生物柴油生產裝置數百座。截止2007年，中國有大小生物柴油生產廠2000多家。生物柴油的需求量在不斷增加，預計到2012年，中國生物柴油的需求量將達到2000萬噸/年，按國家再生能源中長期規(guī)劃，那時的產能是20萬噸/年。需求與產量的反差，將會是形成產品供不應求的局面。向基地化和規(guī)模化方向發(fā)展，實行集約經營，形成產業(yè)化. 目前，原料短缺是制約生物柴油產業(yè)化發(fā)展的重要瓶頸。 9、沼氣工程的意義。答：1.生產清潔能源高效、可再生能源2.治理環(huán)境污染處理糞便、垃圾、有機廢水、廢渣3.提高企業(yè)經濟效益綜合利用、改善生產條件4.形成新的產業(yè)設計、施工、副產品生產銷售、配套設備加工5.發(fā)展農村戶式沼氣

9、具有極高的經濟性和實用性。10、簡述沼氣發(fā)酵的基本原理。答：在沼氣發(fā)酵過程中，主要有：“發(fā)酵性細菌、產氫產乙酸菌、耗氧產乙酸菌、食氫產甲烷菌和食乙酸產甲烷菌”等五大菌群參與活動。.發(fā)酵性細菌：一些不溶性物質被發(fā)酵性細菌所分泌的胞外酶水解為可溶性的糖、肽、氨基酸和脂酸，再將吸入細胞，發(fā)酵為乙酸、丙酸、丁 酸等和醇類及一定量的H2及CO2以纖維素為例，反應過程如下： （C6H10O5）+ nH2O n(C6H12O6)C6H12O6 CH3COOH + CH3CH2COOH + CH3CH2CH2COOH +3CO2 +3H2.產氫產乙酸菌：除甲酸、乙酸和甲醇外的物質均不能被產甲烷菌所利用，所以必

10、須由產氫產乙酸菌將其分解轉化為乙酸、氫和二氧化碳反應過程如下：CH3CH2COOH + 2H2O CH3COOH + CO2 + 3H2 CH3CH2CH2COOH + 2H2O 2CH3COOH + 2H2.耗氫產乙酸菌：它們既能利用H2+ CO2 生成乙酸，也能代謝糖類生成乙酸。 2CO2 + 4H2 CH3COOH + 2H2O C6H12O6 3CH3COOH .產甲烷菌（食氫、食乙酸）：它們在厭氧條件下將前三群細菌代謝的終產物，在沒有外源受氫體的情況下，把乙酸和H2/CO2轉化成CH4/ CO2。產甲烷菌廣泛存在于水底沉積物和動物消化道等極端厭氧的環(huán)境中。生成CH4的主要反應如下：

11、CH3COOHCH4 + CO2 4H2 + CO2CH4 + 2H2O 4HCOOHCH4 +3CO2 + 2H2O 4CH3OH 3CH4+ CO2 + 2H2O11、簡述沼氣發(fā)酵過程。（一）液化（水解）階段 在沼氣發(fā)酵中首先是發(fā)酵性細菌群利用它所分泌的胞外酶(淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶)等，對有機物進行體外酶解，也就是把畜禽糞便、作物秸稈、豆制品加工后的廢水等大分子有機物分解成能溶于水的單糖、氨基酸、甘油和脂肪酸等小分子化合物。這個階段叫液化階段。 (二）產酸階段 這個階段是三個細菌群體的聯合作用，先由發(fā)酵性細菌將液化階段產生的小分子化合物吸收進細胞內，并將其分解為乙酸、丙酸、丁酸、氫和二氧

12、化碳等，再由產氫產乙酸菌把發(fā)酵性細菌產生的丙酸、丁酸轉化為產甲烷菌可利用的乙酸、氫和二氧化碳。另外還有耗氫產乙酸菌群，這種細菌群體利用氫和二氧化碳生成乙酸，還能代謝糖類產生乙酸，它們能轉變多種有機物為乙酸。（三）產甲烷階段 在此階段中，產甲烷細菌群，可以分為為食氫產甲烷菌和食乙酸菌兩大類群，已研究過的就有70多種產甲烷菌。它們利用以上不產甲烷的三種菌群所分解轉化的甲酸、乙酸等簡單有機物分解成甲烷和二氧化碳，其中二氧化碳在氫氣的作用下還原成甲烷。這一階段叫產甲烷階段，或叫產氣階段。12、沼氣發(fā)酵的基本條件。 一、適宜的發(fā)酵原料二、質優(yōu)足量的菌種 三、嚴格的厭氧環(huán)境 四、適宜的發(fā)酵溫度 五、適度的

13、發(fā)酵濃度 六、適宜的酸堿度 13、生物柴油的優(yōu)點與缺點優(yōu)點：1.具有優(yōu)良的環(huán)保特性2.具有較好的低溫發(fā)動機啟動性能3.具有較好的潤滑性能、安全性能、燃料性能、再生性能4.無須改動柴油機5.生物柴油以一定比例與石化柴油調和使用，可以降低油耗、提高動力性，并降低尾氣污染缺點：1.以菜籽油為原料生產的生物柴油成本高2.用化學方法合成生物柴油有以下缺點3.低溫啟動性能不佳。4.燃燒排放物中NOx 含量較高。5.含有微量甲醇與甘油，會使接觸的橡膠零件，如橡膠膜、密封圈、燃油管等逐漸降解。6、油脂來源分散，品種復雜。14、目前利用生物酶法制備生物柴油存在哪些亟待解決的問題？答：（1）脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯

14、化或轉酯化有效，而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉化率低，一般僅為40%-60%；（2）甲醇和乙醇對酶有一定的毒性，容易使酶失活（3）副產物甘油和水難以回收，不但對產物形成一致，而且甘油也對酶有毒性；（4）短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應活性及穩(wěn)定性，使固化酶的使用壽命大大縮短。15、生物柴油的制備方法有哪些？答：可分為兩大類：物理法和化學法。一、物理法：通過物理機械的方法,改變原料油脂或脂肪的黏度和流動性等得到生物柴油，包括直接混合法和微乳液法。直接混合法: 將植物油與礦物柴油按一定的比例混合后作為發(fā)動機燃料使用。微乳液法: 將動植物油與溶劑混合制成微乳狀液也是解決動植物油高黏度的辦法之

15、一。二、化學法：通過原料油脂或脂肪，與低碳醇在催化劑存在的情況下，進行化學反應生成相應酯的過程，分為高溫裂解法和酯交換法。目前，酯交換法是生產生物柴油的主要研究方向，包括酶促合成法、固體酸堿法、離子液體法、離子交換樹脂法和超臨界甲醇法。 16、酸堿催化酯交換的反應機理如何？一、 酸性催化劑：質子先與甘油三酯的羰基結合，形成碳陽離子中間體。親質子的甲醇與碳陽離子結合并形成四面體結構的中間體，然后這個中間體分解成甲酯和甘油二酯，并產生質子催化下一輪反應。甘油二酯及甘油單酯也按這個過程反應。二、 堿性催化劑：催化的酯交換反應中，真正起活性作用的是甲氧陰離子，它攻擊甘油三酯的羰基碳原子，形成一個四面體

16、結構的中間體，然后這個中間體分解成一個脂肪酸甲酯和一個甘油二酯陰離子，這個陰離子與甲醇反應生成一個甲氧陰離子和一個甘油二酯分子，后者會進一步轉化成甘油單酯，然后轉化成甘油。所生成的甲氧陰離子又循環(huán)進行下一個的催化反應。17、微藻作為生物柴油生產的優(yōu)勢與應用前景分析。答：生產優(yōu)勢：1.占地球表面積71%的是水體，每年能提供非常豐富的藻類生物量；2.藻類容易繁殖，生長周期短，光合作用效率高；3.藻類的生長繁殖不依靠土壤，不占用農業(yè)用地，而且其養(yǎng)殖過程可以實現自動化控制；4.藻類是一種單細胞生物，它沒有葉、莖、根。 即沒有無用生物量，整個藻體都可用于熱轉化。5.藻類含有較高的脂類、可溶性多糖和蛋白質

17、等易熱解的化學組分；藻類熱解所獲得的生物質燃油熱值高，平均高達33MJ/kg,是木材或農作物秸稈的1.6倍 。6.藻類不含纖維素等難分解成分，易被粉碎和干燥，所需熱解條件相對較低，可使生產成本降低； 7.藻類可塑性大，可以通過改變培養(yǎng)條件或誘導，提高其產油能力；8.從藻類獲取的油是沒有污染、可再生的能量資源，它的應用不需要改變汽車、飛機的發(fā)動機。 前景分析：l)和現已初步實現產業(yè)化的玉米等糧食作物制取生物柴油的方式相比，海洋微藻產量高，單位面積產量是糧食的幾十倍，生長周期短、繁殖快，并且培養(yǎng)時間短，在很短的時間內可獲得大量產品。2)微藻在水域(淡水或海水均可)中生長繁殖，不依靠土壤，不存在與農

18、業(yè)用地相競爭的問題，不占用耕地，不影響農業(yè)生產。3)微藻的含油量相對較高，其生長繁殖和油脂的制備都可以實現工業(yè)自動化。4)微藻個體小、木素含量很低，易粉碎干燥，用藻類來生產液體燃料所需處理和加工條件相對較低，生產成本與其他生物燃料原料相比相對較低。5)微藻生長可以消耗大量的二氧化碳，并且在微藻培育過程中加人二氧化碳，可令微藻的產量大幅度增加，從微藻到油的生產過程也可以實現零排放，具有良好的環(huán)保效益。18、燃料乙醇原料的發(fā)展趨勢。生物質能學173頁燃料乙醇生產僅僅依靠糧食來提供原料，已不能滿足燃料乙醇生產的需求，我國需要走多元化供應的路子，未來我國燃料乙醇發(fā)展更多的應是依靠非糧食原料。我國燃料乙

19、醇生產企業(yè)的發(fā)展主要是兩個方向：一是木薯乙醇；二是纖維素乙醇。兩者都屬于非糧食作物，其中，木薯乙醇已處于規(guī)?；a階段，技術發(fā)展已相對完善；而纖維素乙醇在我國還處在試驗階段，技術還有待完善。木薯是替代玉米的最佳選擇：木薯是取代玉米等原料生產酒精的理想替代物，開發(fā)木薯酒精資源前景看好。在同樣土地資源條件下，種植木薯可比種植玉米多產近2倍酒精。利用木薯進行酒精生產，整株作物無廢料，利用效率很高。纖維素乙醇發(fā)展?jié)摿ψ畲螅洪L期來看，木薯也只是中國生產燃料乙醇的過渡性原料，還不足以改變中國整個能源結構。承擔改變中國能源結構重任的是以秸稈為代表的植物纖維。開發(fā)大規(guī)模生產木質纖維類生物質燃料乙醇的工業(yè)技術，

20、是解決燃料乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。19. 燃料乙醇的優(yōu)點：1、可作為新的燃料替代品，減少對石油的消耗。 2、辛烷值高，抗爆性能就好3、減少礦物燃料的應用以及污染4、可再生能源5、不會增加大氣中的CO2 20.乙醇脫水制備燃料乙醇的方法：目前制備燃料乙醇的方法主要有化學反應脫水法、恒沸精餾、萃取精餾、吸附、膜分離、真空蒸餾法、離子交換樹脂法等。 21.木質纖維素糖化發(fā)酵的四種類型及其目前各自面臨的技術難題：（1）物理法：球磨、壓縮球磨、爆破粉碎、冷凍粉碎、聲波、電子射線。弊端：效果不明顯、處理成本高、條件苛刻。（2）化學法：酸、堿、有機溶劑。弊端：污染嚴重、設備要求高、損失大、收率低

21、。（3）理化法（4）生物法：木質素降解微生物：白腐真菌為主、木質素降解酶類：Lacs、Lips、MnPs等、木質素降解條件、 木質素降解分子生物學22.生物質發(fā)電的意義：1、緩解能源短缺；2、增加我國清潔能源比重；3、改善環(huán)境； 4、擴大鄉(xiāng)鎮(zhèn)產業(yè)規(guī)模，增加農民收入，縮小城鄉(xiāng)差距。23.氫能的特點：（l）所有元素中，氫重量最輕；（2）所有氣體中，氫氣的導熱性最好；（3）氫是自然界存在最普遍的元素，據估計它構成了宇宙質量的75%；（4）除核燃料外，氫的發(fā)熱值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的；（5）氫燃燒性能好，點燃快；（6）氫本身無毒，與其他燃料相比氫燃燒時最清潔；（7）氫能利用形式多，

22、既可以通過燃燒產生熱能，又可以作為能源材料用于燃料電池，或轉換成固態(tài)氫用作結構材料。三、設計題1、沼氣池的類型、組成和設計原理。沼氣池組成1進料口和進料管進料口位于畜禽舍地面下，由設在地下的進料管與發(fā)酵間連通。進料口將廁所、畜禽糞便污水通過進料管流入沼氣池發(fā)酵間。 進料管內徑一般為200-300mm，采取直管斜插于池墻中部或直插與池頂部的方式與發(fā)酵間連通，目的是保持進料順暢、攪拌方便、施工方便。2、發(fā)酵間和儲氣室是沼氣池的主體，可分為發(fā)酵間和儲氣室。發(fā)酵原料在發(fā)酵間進行發(fā)酵，產生的沼氣溢出水面進入上部的削球形儲氣室儲存。因此，要求發(fā)酵間不漏水，儲氣室不漏氣。3、水壓間（出料間）主要功能是為儲存

23、沼氣、維持正常氣壓和便于出料而設置的，其容積由沼氣池產氣量來決定，一般為沼氣池24小時所產沼氣的一半。水壓間與發(fā)酵間的連接，隨著出料方式的不同而存在兩種方式： 當滿足沉降、殺滅寄生蟲卵的需要，采取中層出料時，水壓間通過安裝于其中部的出料管與發(fā)酵間連接。 為便于出料、免除一年一度的大換料，采取底層出料時，水壓間通過其下部的出料口與發(fā)酵間直接相通。4、活動蓋 設計在池蓋的頂部，呈瓶塞狀，上大下小?；顒由w可以按需要開啟或關閉，是一個裝配式的部件。其功能主要有： （1）在進行沼氣池的維修和清除沉渣時，打開活動蓋可以排除池內殘存有害氣體，并利于通風、采光，使操作安全。 （2）當遇到導氣管堵塞、氣壓表失靈

24、等特殊情況，造成池內氣壓過大時，活動蓋即被沖開，從而降低池內氣壓，使池體得到保護。 （3）當池內發(fā)酵表面嚴重結殼，影響產氣時，可以打開活動蓋，破碎浮渣層，攪動料液。 5 導氣管 固定在沼氣池拱頂最高處或活動蓋上的一根內徑1.2cm，長25-30cm左右的銅管、鋼管或PVC硬塑管等，下端與儲氣室相通，上端連接輸氣管道，將沼氣輸送至農戶，用于炊事與照明。沼氣池的設計原理建造“模式”中的沼氣池，首先要做好設計工作?？偨Y多年來科學實驗和生產實踐的經 驗，設計與模式配套的沼氣池必須堅持下列原則：(1)必須堅持“四結合”原則 “四結合”是指沼氣池與畜圈、廁所、日光溫室相連，使人畜糞便不斷進入沼氣池內，保證

25、正常產氣、持續(xù)產氣，并有利于糞便管理，改善環(huán)境衛(wèi)生，沼液可方便地運送到日光溫室蔬菜地里作肥料使用。(2)堅持“圓、小、淺”的原則 “圓、小、淺”是指池型以圓柱形為主，池容612立方米 ，池深2米左右，圓形沼氣池具有以下優(yōu)點：第一，根據幾何學原理，相同容積的沼氣池， 圓形比方形或長方形的表面積小，比較省料。第二，密閉性好，且較牢固。圓形池內部結構 合 理，池壁沒有直角，容易解決密閉問題，而且四周受力均勻，池體較牢固。第三，我國北方 氣溫較低，圓形池置于地下，有利于冬季保溫和安全越冬。第四，適于推廣。無論南方、北 方，建造圓形沼氣池都有利于保證建池質量，做到建造一個，成功一個，使用一個，鞏固 一個

26、，積極穩(wěn)步地普及推廣。小，是指主池容積不宜過大。淺，是為了減少挖土深度，也便 于避開地下水，同時發(fā)酵液的表面積相對擴大，有利于產氣，也便于出料。(3)堅持直管進料，進料口加箅子、出料口加蓋的原則 直管進料的目的是使進料流暢，也 便于攪拌。進料口加箅子是防止豬陷入沼氣池進料管中。出料口加蓋是為了保持環(huán)境衛(wèi)生， 消滅蚊蠅孳生場所和防止人、畜掉進池內。沼氣池分類1、按儲氣方式 有水壓式、浮罩式和氣袋式三大類，在實際應用中，水壓式最為普遍，浮罩式次之。2、按幾何形狀 有圓筒形、球形、橢球形、長方形、方形、拱形等多種形狀，其中，圓筒形池和球形池應用最為普遍。3、按建池材料 有混凝土結構池、磚結構池、塑料

27、（或橡膠）池、玻璃鋼池、鋼絲網水泥池、鋼結構池等，在實際應用中，最為普遍的是混凝土結構池。 4、按沼氣池埋設位置 有地下式、半埋式和地上式，在實際應用中以地下式為主。5、按發(fā)酵溫度 有常溫發(fā)酵池、中溫發(fā)酵池和高溫發(fā)酵池。除此以外，也有按照發(fā)酵工藝進行分類的。2、以餐飲業(yè)廢棄油脂為原料生產生物柴油的工藝流程圖及文字說明。3、以木薯為原料生產燃料乙醇的工藝流程圖及文字說明。P1594、木質纖維素生產燃料乙醇的工藝流程圖及文字說明。P166四、能力拓展題1、請對目前我國生物柴油(P188)、燃料乙醇(P173)和生物質發(fā)電(P203小)等生物質能產業(yè)面臨的主要困難進行分析，并提出你的解決方案。2、如

28、果要你自主創(chuàng)業(yè)，籌建一家生物質發(fā)電廠，你將如何實施？3、我國生物柴油產業(yè)如何才能走出困境？請談談你的看法。P189-1904、利用微藻生產生物柴油是一種很好的發(fā)展思路，但目前已知的微藻合成生物柴油的產量低，請問：從理論上來說，可以通過哪些途徑獲得高生物柴油產量的微藻？生物柴油的“工程微藻”法：提高微藻油脂總產量的根本思路是提高細胞油脂合成途徑相關酶的總活力,并通過代謝調控使代謝中間物更多地分流到油脂合成途徑,在生物量和細胞含油率之間尋求平衡乃至從根本上解決生長率和含油率之間的矛盾,以獲得最多的油脂產量 (油脂產量 =含油率 × 生物量)。目前主要有兩種方法:優(yōu)化培養(yǎng)法和基因工程法。4. 1優(yōu)化培養(yǎng)法優(yōu)化培養(yǎng)是以實驗藻種現有的代謝體系為基礎,通過創(chuàng)造一種生理壓力 (如氮源短缺等逆境條件 )來調整代謝流適當向油脂合成方向轉換,是從生理生化水平對微藻進行代謝調控來增加油脂總產量。優(yōu)化培養(yǎng)法增油脂的技術手段 優(yōu)化培養(yǎng)法增油脂主要通過優(yōu)化營養(yǎng)供應和培養(yǎng)環(huán)境、 采用最佳培養(yǎng)方式和培養(yǎng)流程等技術手段來進行。研究者通過對碳源、 氮源、 磷源、 鐵離子、 硅等的種類或供應量的優(yōu)化,摸索出利于微藻產油的營養(yǎng)條件; 通過對培養(yǎng)液的 pH 值、 光照強度、 溫度、 鹽度等環(huán)境條件的優(yōu)化,總結出適于微藻產油的最佳培養(yǎng)環(huán)境;通過對分批培養(yǎng)、 分批補料培養(yǎng)、半連續(xù)培養(yǎng)、 連續(xù)