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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LCA 424

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