文 献 综 述

摘要：替代传统化石燃料，再生能源乙醇，具有燃烧安全、效率高、无污染等特点，燃料乙醇的开发成了重要的研究课题。藻类植物含有大量的碳水化合物，而这些碳水化合物能够被细菌、酵母菌等微生物直接或间接发酵转化为燃料乙醇。本文综述了利用海带等藻类预处理可发酵性糖的方法和研究进展。

关键词：海藻，生物质能源，燃料乙醇，预处理

一、传统燃料与生物质能源

为了解决化石能源日渐枯竭和其应用所带来的能源与环境危机，生物质能的开发利用又得到了世界各国的广泛关注。如今化石燃料的广泛利用已被认知为不可持续性的由于它会被耗尽并且排放过多的温室气体，聚集在环境中的CO₂已经超过危险最高限度450 ppm ^［1］。随着人为地排放温室气体以及化石燃料储量的耗尽，主要是由于大规模运用化石燃料在运输，发电和产热，开发技术和采用政策发展可再生资源的来源这一事件变得尤为重要，它能减少大气中的CO₂，以减小人类对化石燃料储量的依赖并且能维持环境和经济的可持续性^［2］。生物燃料在如今以石油为主要燃料的情况下是一个很诱人的选择。它们在现有的技术条件下只要稍作改变就可以被用来作为交通燃料，并且，它们有很大的潜能来改进环境可持续性和减少环境中的温室气体排放^［3］。生物燃料指的是通过生物来源获得的，能用作热能、电能、燃料的可再生你燃料。生物燃料在取代以石油为主的燃料这一任务中扮演重要角色，它是很可能实现的一个设想，如果认真考虑环境的和经济的可持续性的话，它在长期的减少CO₂排放量有很大贡献^［4］。它能直接或间接地作为液体燃料的替代品用于运输业，并且如今可以很容易地集成到物流系统操作中^［5］。

在生物质能源中，作为替代性再生能源之一的乙醇，具有燃烧完全、效率高、无污染等特点，因此巨大的发展潜力。世界重要经济体近30 年来大力发展燃料乙醇，美国、巴西走在世界前列，两国燃料乙醇产量占世界的69%以上^［6］。那些达到商业产品的经济要求的第一代生物燃料主要是从食物和油料作物（也就是菜籽油、棕榈树油、甘蔗、甜菜、小麦、大麦、玉米等）和使用转化技术从动物脂肪中提取而得的^［7］，而第二代使用的木质纤维素仍不能解决与农作物竞争耕地的矛盾。用于生产粮食的土地转化为生产产能源作物的转换会使粮食涨价、减少粮食的库存，而进一步减少它们的出口量^［8］。于是海藻被选择作为第三代原料，以替代谷物、大豆这些需要土地的作物^［9］。

二、海藻的优势：海洋面积占地球表面积的70%，蕴藏着丰富的海藻资源，其种类繁多，光合作用效率高，生长周期短，每年通过光合作用产生的生物质总量就达550 #215;108 t，是一种数量巨大的可再生资源，也是生产生物质能源的潜在资源。由于海藻对CO₂固定和吸收的巨大能力，在维护大气中CO₂ /O₂平衡以及维持食物链结构方面具有举足轻重的地位^［10］。所以，海藻对于海洋生态系统中海洋生物资源的保护、海水污染的防治以及海水富营养化的遏制等方面有重要作用，而利用现有的经济海藻资源优势生产生物质能源，对缓解人类面临的粮食、能源、环境三大危机有巨大潜力^［11］。

可以看出，海藻的优势在于：①不需要土地；②我国有大片海域可以养殖海藻；③海藻单位面积产量高；④对环境的可持续发展有突出贡献。

FAO（2009)通过对培养系统及设施、所含能量物质、经济性以及日前藻类的能源化技术等多角度的综合比较分析后，认为最适合作为生物质能资源的是藻类，藻类中最明智的选择是大型海藻^［12］。