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2019-08-16
木质纤维素生物质是地球上最丰富、最廉价的可再生资源，全世界每年通过光合作用产生的木质纤维素高达1000亿吨，其中89%尚未被人类利用。我国的木质纤维素生物质也非常丰富，每年仅农作物秸秆就有7亿吨，加上数量巨大的林业纤维废料和工业纤维废渣，每年可利用的木质纤维素生物质总量可达20亿吨以上。
在石油等化石能源物质日益枯竭而人类社会对能源消耗迅速增加的今天，通过木质纤维素的有效转化生成氢气这种替代能源已成为实现可持续发展的重要研究课题。木质纤维素主要由纤维素、半纤维素和木质素构成，其中纤维素和半纤维素是可发酵性碳水化合物，可在微生物或酶的作用下将其转化为糖后再供微生物利用生成燃料氢气。
秸秆是一种丰富的农业废弃物，供应充足、价格低廉。秸秆中碳和氢的含量都非常高，如果能把其中的氢元素提取出来，生成氢气，将是一种非常好的资源化回收方法，剩下的碳资源不是以焚烧的形式变成二氧化碳释放，而是被回归到土地中，这样既可以避免对空气的污染，又可以保证土地资源持续富饶。但目前以秸秆为原料制备生物燃料研究中多数只强调对纤维素组分的转化利用，而半纤维素组分则作为废弃物处理，既造成环境污染，又造成资源浪费。
针对目前制约秸秆木质纤维原料生物转化产氢研究中的主要技术瓶颈，郭婉茜教授及其团队进行了戊糖发酵产氢菌和木质纤维素降解产氢菌的分离筛选，获得了一些具有高效木质纤维素降解及产氢能力的优势菌株，这不仅可以减少我们对化石碳资源的依赖，同时也降低了生物质来源氢气的成本。该项目获得科技部“十二五”科技支撑计划、国家自然科学基金、863课题等支持。
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