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2014年第6期  (2014-5-6 陈方)       全选  导出

1 美国政府宣布2015年生物能源项目预算 2014-05-06

2014年3月,美国奥巴马总统签发了2015年价值3.9万亿的预算决议,支持多个机构和部门共同发展生物经济,农业部(USDA)、能源部(DOE)和海军(Navy)将重点发展和部署生物燃料。其中,USDA和DOE将重点支持生物基产品(例如化学品)的开发,减少美国对他国石油的依赖性。美国政府还将通过税收政策,特别是增加投入和产品税抵免来促进生物基产业的发展。这些预算包括许多计划和项目,概括如下: 1.农业 生物质种植援助项目(BCAP) BCAP鼓励农民、农场主和林场主建立、培育和收获可用于取暖、供电、生物基生产和研究、先进生物燃料的合格生物质。农作物生产者和生物能源工厂可以联合向农业部提交BCAP项目的申请。BCAP已经延长至2018年,每年度的资助经费额为2500万美元。 原料弹性项目(FFP) FFP将延续到2018年。国会依2008年农业法案授权FFP,允许它购买用于生产生物能源的糖类,避免糖项目(SugarProgram)的贷款担保资格被取消。 美国农村能源项目(REAP) 该项目向农民、农场主和小型乡村企业提供贷款担保,用以购买可再生能源系统和促进能源利用效率的提升。预算要求项目可自行决定500万美元资金的发放,另外还有500万美元用作4730万美元民间借贷的担保。 生物质研究和开发项目 该计划为竞争性研究、开发和示范活动提供支持,鼓励与生物质相关的创新和开发,促进生物质产品和能源的商业化。美国农业部和能源部联合管理该计划。2015年该计划的受托基金为300万美元。 生物基市场项目 经农场法案9001条的授权,该计划鼓励政府和消费者采用生物质产品的BioPreferred标签,2015年度的建议预算为300万美元。 商品信贷公司(TheCommodityCreditCorporation,CCC):生物基燃料产品 经CCC特许法案5(e)条的授权,商品信贷公司采取增加农业商品消费量的行动,帮助新生市场、市场设施的发展,增加商品的使用。CCC将获得最高1.7亿美元来补贴生物基航空燃料的生产。因为没有现成可行的商业资源可用于大规模生产这种燃料,CCC与能源部、航天部达成协议共同开发此类产品。美国国防后勤部将于2014年末决定2015年的合同。CCC希望2015年支出6000万美元用于此目的。 农业研究局(ARS) ARS直接支持的研究项目:1)提高农产品转化成生物基产品和生物燃料的效率并降低成本;2)开发新的改良产品投放国内外市场;3)为国内外消费者提供高质量的健康食品。 非保险型农作物灾害援助项目(NAP) NAP已经扩展至包括大量买进(buy-up)保护,联邦农作物保险计划相似的买进规定。生产商可以选择以市场平均价格的100%,覆盖每种农作物的50%至60%,增量为5%。制造商还需支付相当于责任险的5.25%固定额外费用。NAP覆盖范围已经扩大到用于可再生生物燃料、可再生电力或生物基产品生产的农作物培育。 2.能源 能源效率和可再生能源办公室(EERE)共获得23亿美元的预算以加速研究和开发(R&D),在已有成就的基础上加强清洁能源技术的利用,进一步降低成本。EERE的可再生能源汽车和燃料技术的预算经费将在2014年的基础上增加15%,能源效率和先进制造行动增加39%,创新可再生能源项目例如太阳能直接利用计划Sunshot的经费增长16%。预算还将提供经费帮助州和地方决策者制订调控政策,鼓励加大可再生能源、能源效能技术和替代燃料汽车的部署和利用。 生物能源技术办公室 能源部获得2.53亿美元预算,用于开发和阐述生产先进生物燃料的转化技术,例如汽油、柴油、航天燃料的“嵌入式(drop-in)”替代品。此外,预算在未来10间将利用来自联邦石油和汽油开发税收的20亿美元建立新能源保障信任案,为低成本交通替代用清洁燃料的研发提供可靠的经费支持,例如研发电力、自产生物燃料、可再生氢和国内生产天然气,以减少美国对石油的依赖性。 该计划资助先进生物燃料技术和验证辅助整合生物精炼技术的商业化研发项目,助力美国交通燃料产业。该计划包括生产多种生物燃料、生物产品和生物能源的生物质转化技术开发项目,例如开发具有可持续性成本竞争力的纤维素乙醇,计划正与私人企业合作论证其大规模生产的经济可行性。该计划还将资助基础设施建设,例如生物基汽油、柴油和航空燃料适用的设施。该计划与农业部有紧密合作关系。 先进研究项目机构——能源 根据美国COMPETES法案(公共法110–69)的5012节授权,作为修订案将保持3.25亿美元可用,直到消耗尽。2016年9月30日以前有2925万美元支持能源计划执行。 17项创新技术贷款担保项目 贷款项目办公室(LPO)将考虑和配合在2005年能源政策法案的17个主题下的所有能源部贷款担保申请。 法案1703节授权能源部为包括可再生能源系统、先进核能设施、煤气化、碳固定、能源效率等在内的项目提供贷款担保。这些项目必须可避免、减少、或隔绝空气污染和人为的温室气体排放,并且应用与已在美国商业化应用不同改良的新技术,还能提供合理偿还本金和利息的证明。能源部已在法律授权下实施该计划的1703节,允许借贷者支付这些贷款担保的信贷补贴成本“自付(self-pay)”权。 至2016年9月30日,贷款担保计划所需的行政费用共计4200万美元,依照2005年能源政策法案1702节的规定,其中3500万美元用于弥补行政费用,在2015财年确保可以使用的普通基金估计不超过700万美元。 3.国防 根据国防生产法案第三主题(TheDefenseProductionActTitleIII)要求的2015年度预算为2200万美元。国防生产法案第三主题计划的任务是建设受保障、价格实惠、商业可行的生产能力和国防产品。国防生产法案第三主题项目在2012年6月27日宣布资助“先进嵌入式生物燃料生产项目”。该项目将重点创建嵌入式先进生物燃料的经济可行生产能力。 税收行动:纤维素乙醇、生物柴油 先进乙醇委员会执行主管BrookeColeman建议未来几年间继续扩大纤维素生物燃料的税收抵免。他认为这将有助于美国在商业化纤维素燃料的全球竞赛中取得领先地位。现在执行的抵免政策将在2013年过期,这正是纤维素生物燃料工业突破进入商业规模的时机。恢复抵免将有利于在下一波纤维素乙醇商业化来临时保证美国产品的优势。 查看详细>>

编译者:郑颖 点击量:28

2 欧盟发布新可再生资源研究计划开发生化制剂 2014-05-06

欧盟2014年2月28日发布新的可再生资源研究计划BIO-QED,旨在提升生化制剂的生产能力。 欧盟生化制剂战略的重点是再次调整欧洲经济结构和可持续利用资源。来自意大利、德国、法国、荷兰、克罗地亚和西班牙6个欧洲国家的10家机构:德国弗劳恩霍夫协会、德国可回收资源市场调查与经济研究所、意大利Novamont公司、嘉吉公司、路博润公司、Rina公司、荷兰应用科学研究院、Miplast公司、Patentopolis公司和Mater-Biotech公司参与该计划。这些机构希望能通过该计划降低生物基化学品的大批量生产成本,并提高其可持续性。 该计划将重点研发可再生资源工业化生产化学品1,4-丁二醇(BDO)和甲叉丁二酸(IA)的关键路径,它们是参与该计划的七家企业的重点产品。研究计划将获得欧盟第七框架计划为期四年的资助,并已于2014年1月1日开始执行。 查看详细>>

编译者:郑颖 点击量:13

3 缅甸加强植物生物技术研发和生物安全管理体系 2014-05-06

缅甸的农业和灌溉部长H.E.UMyintHlaing在全球2013年生物技术/转基因农作物商业会议上发言,强调采用包括生物技术在内的现代技术在提高缅甸农作物产量中的重要性。 在了解生物技术在农业发展的重要性后,2001年在仰光建立植物生物技术实验室以加强植物生物技术的研究活动。植物生物技术实验室在2009年升级成为植物生物技术中心,充实了经培训后的技术人员和实验室设备。植物生物技术中心开展多项重要的活动,如发布改良的农作物品种、重要农作物的DNA指纹图谱、转基因分析、发放非转基因认证等。 缅甸农业部长还详细说明了本国需求,呼吁全球学术界给予广泛技术支持,帮助提高该国的生物技术研发和可持续农业生产能力。他认为,尽管该国大面积种植的抗虫棉花已取得较好收益,但仍需加强转基因生物安全性的管理。此外,还需要加强评估工作、安全部署和进一步调整法津体系。 查看详细>>

编译者:郑颖 点击量:9

4 研究表明英国未能充分发掘生物能源潜力 2014-05-06

至2050年,英国生产的近半数电力可来自于生物质资源,包括生活废料、农业残留物、家庭培育的生物燃料等。曼彻斯特大学的廷德尔气候变化研究中心的科学家们发现英国可以通过生物质生产44%的能量,且无需进口原料。 该项研究发表在《能源政策》杂志上,作者认为英国虽有丰富的生物质资源但现在对其利用水平仍十分低下,而且这一情况已被生物能源产业所忽视,多数英国生物能源企业的信心来自于对生物质资源的大量进口。 社会上多数观点认同粮食种植和生物质能源生产有着竞争关系,而英国如果想提升生物能源产量就必须进口生物质。但该项研究表明,英国可以大规模生产生物质能源而无需进口,也不会影响英国自身的粮食产量。 研究还通过对英国生物质供应链的分析研究,探索2050年以前英国可利用自身资源生产生物能源的多种途径。这些途径包括未来英国经济重心的转移,在未来英国关注重点是经济增长时,研究生物能源产业将如何发展,那时保护资源将成为关键目标,英国需寻求最大化利用其自身资源来生产生物能源的最佳实践;当食品是关注重点时,研究未来英国生物能源产业的潜力大小对英国增强其食品安全的影响。 研究认为,农业、林业和工业过程中产生的生物质残留物资源都是英国生物能源保持可持续性的重要来源,它们可满足英国2050年前能源需求的6.5%。农业残留物特别是稻草和泥浆资源,鉴于它们储量的丰富和现在极低的利用率,将最有可能成为生物能源产业的主要原料。 查看详细>>

编译者:郑颖 点击量:18

5 发展生物质产业必须结合水污染治理措施 2014-05-06

通过加大监管力度,解决农业方面的面源污染可以提高生物能源作物产业的可行性。伊利诺伊大学的专家指出,这也意味着该产业应该战略性制定衡量法则来衡量其对农业所起的积极作用,尤其是针对多年生能源作物。 近年来围绕生物能源关于对水质影响和用水量等方面的可持续性的辩论不断,且今后只会愈演愈烈,因为美国的大城市已出现水资源短缺的现象。环保团体及美国环境保护署(EPA)推动更严格的政策,以解决营养物污染问题。 从EPA在切萨皮克湾和佛罗里达州开展的行动来看,加大对农业引起的富营养化污染的监管力度已是必然趋势。环保人士也呼吁EPA对墨西哥湾水域含氧量低采取措施。因此,发展生物质产业需要首先考虑并实施这些环保方面的度量法则,充分发挥其在改善水质方面的潜力。这有助于帮助生产商参与到新兴的生态系统服务市场中。其中,努力降低生物质生产对环境的影响,种植多年生作物,这些都与联邦政府为减少富营养化污染和沉积物污染所采取的行动相符。环保局对清理河道养分的措施鼓励了种植多年生作物积极为减少河道污染物的清理做出重要贡献。 查看详细>>

编译者:丁陈君 点击量:18

6 美国研制出可再生来源的人造香料 2014-05-06

加州大学戴维斯分校化学系的研究人员制造出香味比来自新鲜香蕉、花朵、蓝莓等的气味更甜些。因为他们利用工程菌来生成酯,该分子广泛存在于香料和调味品中。相关研究成果发表于2014年3月9日的《自然-化学生物学》期刊。 几乎所有的工业化学品,从人造香料到油漆都是由石油衍生的。全球香水和香料的市场规模约为200亿美元,开发生物基来源的产品市场潜力巨大。 酯是由一个氧原子连接两条碳链的分子,通过有机酸与醇反应所得。这种反应的热力学决定了降解酯比生产酯更容易。而生物生产酯比化学反应要容易的多。例如,酵母菌不需要高温和其他特殊条件就能产生少量的酯,为葡萄酒和啤酒带来香甜的气味。自然界使用一类称为醇基O-乙酰转移酶将酰基辅酶A(Co-A)生成酯。这个过程包括可变长度的碳链与辅酶A亚基相结合,辅酶A脱落为反应过程提供能量,推动后续反应的进行。改变酰基辅酶A的酰基部分可以改变生成酯的类型。 研究小组将酵母生化途径的相关基因导入大肠杆菌。通过调整酰基辅酶A途径,可以分别操纵两个半酯,最终制成完整的酯。该技术开启了利用生物系统生产多种不同酯类的新天地,目前已获得专利。细菌可利用来源于可再生生物质的糖类合成酯。研究人员希望能进一步将这一途径导入蓝绿藻中。 查看详细>>

编译者:丁陈君 点击量:35

7 藻类生产生物燃料研究取得新进展 2014-05-06

实验室的成功并不代表放大试验后也能取得成功。来自美国密歇根州立大学(MSU)的科学家发明了一种环境光生物反应器,可提高藻类生物燃料从实验室成功走向工业化生产的几率。这种新系统名为ePBR,是世界上首个标准的藻类生长平台,和咖啡机一般大小,可调节光、温度、二氧化碳、氧气、水蒸气、养分和其他更多因素的变化,动态模拟自然环境。简单地说,ePBR类似于在罐子中的池塘,它有助于鉴定、培育和测试有可能从实验室扩大到工业化生产的藻类候选菌株。 许多科学家都在寻找可能成为替代能源来源的藻类菌株,但往往遇到在实验室中表现良好的菌株到了放大试验时就失败的难题。ePBRs系统使科学家在实验室中复制自然条件,由此消除了许多在放大测试中可能出现的变数。经过不断优化调整,最新的模型更为环保,且测试不同菌株时噪音很小。ePBR系统还可以在世界上任何地方复制实验结果,是帮助研究人员复制实验条件,不断重复实验结果的工具。受ePBRs潜力的鼓舞,MSU已拆分成立了新的公司Phenometrics,专营此项业务。 查看详细>>

编译者:丁陈君 点击量:33

8 美研究人员发现人造光合体系中的关键中间步骤 2014-05-06

模拟自然界如何捕获太阳能并转化为电化学能的过程而创建的人工光合作用被广泛认为是未来可持续能源组合中的重要组成部分。人工光合作用促进可再生液体燃料生产,且该过程不会加剧全球气候变化。该技术实现商业化规模的关键在于开发电催化剂,从而促使光合作用中的关键步骤——水的氧化反应高效低成本地进行。美国劳伦斯伯克利国家实验室物理生物科学部的化学家弗雷领导的小组获能源部科学办公室的资助,已在这一领域向前迈进了重要一步,研究成果发表于《自然-化学》期刊。 在人工光合系统中,水分子氧化成氧气、电子和质子(氢离子)的过程为二氧化碳和水转化成液体燃料提供了所需的电子。该过程需要一个既能快速高效利用太阳光子,避免浪费光子;同时也应具备稳健性,可大量获取的催化剂。弗雷领导的小组在五年前发现单晶纳米颗粒状态下的氧化钴可满足上述条件。然而,充分挖掘氧化钴纳米晶体的催化潜力,需要更好地了解水氧化成分子氧经历的四电子周期中的各个步骤。为了在这方面提供相应的认知,研究小组使用了称为快速扫描傅里叶变换红外(FTIR)的光谱技术。 应用地球上储量丰富的氧化钴为固体催化剂,该研究小组完成了对其中两个步骤的直接观察。这使他们能够确定该过程动能方面的瓶颈。在这些知识的基础上,科学家可以设计和改进氧化钴催化剂及其所需的支持环境,从而部分或完全消除这些瓶颈,提高水的氧化效率。 查看详细>>

编译者:丁陈君 点击量:80

9 莱斯大学在基因电路分析领域获新进展 2014-05-06

美国莱斯大学生物工程学家利用工程菌创造了基因和相关硬件的工具盒,使基因电路设计领域可以实现数学预测以及如同剪切、粘贴的简单操作。这是合成生物学领域发展取得的一个显著进步,相关成果发表于《自然-方法》。这项研究获得了美国国家科学基金会,海军研究和美国航空航天局办公室的支持。 生命活动由基于DNA的电路控制,类似于智能手机等电子设备中的电路。其中主要的区别是,电气工程师以电压来测量流经电路的电子信号,而生物工程师以基因开启和关闭状态来测量基因电路的信号。 莱斯大学生物工程学家泰伯及其研究小组开发了一个创建和测量细菌内基因表达信号的超高精度的新方法,通过将来源于光合藻类的感光蛋白与简单红绿LED光源列阵以及标准荧光蛋白报告基因相结合。通过改变灯光的开启时间和强弱,研究人员能够精确控制基因何时表达以及不同基因的表达量。 电子电路由晶体管、电容器和二极管等元件由导线相连。随着信息以电压形式流经电路,电路元件会对其进行处理。同样,通过将正确元件以正确的顺序组合,工程师可构建出执行计算和进行复杂信息处理的电路。 遗传电路的成分是控制基因是否被表达的DNA片段。基因表达是DNA读取并转化成产物的过程。此项研究中涉及的细菌大约含有4000个基因,而人类大概有20000个基因。生命过程是由基因关闭和开启的不同时序组合来协调。基因电路中每个组分成分都会作用于接收到的输入信息,例如来自其他元件的一个或多个基因表达产物,随后产生自身的基因表达产物作为输出。将正确的基因元件组合起来,合成生物学家就能构建基因电路,从而编程细胞执行复杂功能,如计数、存储、生长成组织或诊断体内疾病信号等。 在以前的研究中,研究小组设计的基因回路,使得细菌可以基于入射光来改变自身的颜色。该技术使团队在培养皿中创建细菌菌落,就像在相纸上重现黑白图像。在新的研究中,他们意识到光可用于创建随时间变化而上升下降的基因表达信号。 在电子产品中,函数发生器和示波器是两个关键工具。荧光蛋白报告基因系统则行使生物电路中示波器的功能。它可以清楚的提供电路中输入输出的信号。此外,研究小组还利用8×8的LED灯组形成64孔的测试管作为相应的函数发生器。在每个测试管周围加入遮光泡沫,他们可以发送独立的程序化光信号到列阵中的每个测试管中。通过改变信号,利用示波器来测量相应的输出,以此确定测试基因电路是否正常运行。 查看详细>>

编译者:丁陈君 点击量:27

10 最新调研称生物基1,4-丁二醇市场潜力巨大 2014-05-06

根据GrandViewResearch公司的一项最新调研显示,预计2020年,1,4-丁二醇(1,4-BDO)的全球市场将达69.47亿美元。预计亚太地区制鞋产业的增长将推动1,4-BDO市场的增长。此外,1,4-BDO用于生产四氢呋喃(THF)(2013年,用于生产THF的1,4-BDO占市场总量的29.9%)后可以被进一步加工成氨纶(运动服装的原材料)。随着全球体育赛事越来越多,对运动服装的需求也在逐年增长,这也可能在1,4-BDO市场有所反映。北美和欧洲地区的市场参与者在未来6年中,将面临原材料价格波动和严格的环境法规等主要挑战。为了克服这些挑战,产业界已将重心转移至开发生物基1,4-BDO,这不仅能提供一个生态友好的解决方案,与化学合成相比还具有一定的成本竞争力。包括巴斯夫、普拉克、帝斯曼、日本三菱化工、Myriant和Genomatica在内的一些国际巨头已开发出生物基路线生产1,4-BDO。除了生产THF,随着中国、印度和巴西等国鞋业的不断发展,1,4-BDO生产聚氨酯的市场规模增长最快,2014-2020年复合年增长率为5.1%。预计生产聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和γ-丁内酯(GBL)的复合年增长率分别为4.9%和4.3%。 进一步研究所得的重要结论如下: (1)2013年,1,4-BDO的全球市场为195.45万吨,预计到2020年将达到271.37万吨,2014-2020年的复合年增长率为4.8%。 (2)2013年,亚太地区占1,4-BDO全球市场总量的55.6%。亚太地区在逐渐形成1,4-BDO全球最大的市场的同时,也有望成为增长最快的市场,预计2014-2020年的复合年增长率达到5.1%。主要集中在中国,印度和印度尼西亚的鞋类及运动服饰行业的不断增长推动了1,4-BDO市场的扩大。 (3)鉴于北美和欧洲的1,4-BDO市场已相当成熟,未来其增长率预计将维持在相对较低水平。成熟市场在很大程度上受政府与主要行业代表倡导的绿色环保计划驱动,开发生物基替代1,4-BDO。 (4)1,4-BDO全球市场相当集中,排在前四位的公司依次为德国巴斯夫、大连化工、美国莱昂德尔化学品和山西三维集团。2013年,这四家公司的产量占全球市场总量的50%以上。此外,包括三菱化学等在内的一些公司已与生物技术公司开展合作,共同开发生物基BDO,以实现可持续发展。 (5)合成(石油基)2,3-BDO的现有市场规模非常小,吸引力不大。2,3-BDO作为一个实验室制备的化学品,只进行一些特殊应用,如食品调味料的小批量交易。但如果同样的2,3-BDO来源于生物基替代原料,预计将给这一市场带来巨大机遇。 (6)生物基2,3-丁二醇作为1,3-丁二烯和甲基乙基酮(MEK)直接前体,被认为极具吸引力,其市场获利空间很大。一些抢先一步的公司预计在未来2-3年内就能实现生物基2,3-丁二醇的商业化生产。 查看详细>>

编译者:陈方 点击量:26

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