近日,蘭州理工大學能源與動力工程學院西部能源與環境研究中心師生在甜高粱生物質的跨季貯存和能源化利用領域取得新進展,在工程技術領域中科院一區TOP期刊《Chemical Engineering Journal》(IF=13.3)發表題為“Bioaugmented ensiling pretreatment to improve bioconversion of sweet sorghum: Effect of bio-additives on enzymatic saccharification and biomethane potential”的研究論文。該論文以蘭州理工大學為第一完成單位,中國科學院近代物理研究所和廣州能源研究所、美國堪薩斯州立大學為合作單位。
該論文成果以甜高粱生物質的能源化利用為目標,深入研究了生物強化青貯預處理對甜高粱生物轉化效率的影響,比較了不同添加劑(纖維素酶、木聚糖酶、沼液和瘤胃液)和青貯預處理周期對青貯質量、酶解糖得率和厭氧發酵產甲烷潛力的影響,并分析了不同預處理工況對甜高粱木質纖維組分、酶解效率、微生物群落結構和產甲烷性能的影響機制。研究發現,沼液能顯著改善青貯預處理質量,降低其結晶度,提高生物轉化效率和產甲烷潛力,并結合經濟評價等手段進行了綜合分析。
該成果不僅為提高生物質原料的生化轉化效率提供了一種新的策略,也為沼氣工程排放沼液的消納循環利用提供了新的思路,有望應用于大規模沼氣工程,為推動生物質能源的可持續發展做出貢獻。

該研究工作得到國家自然科學基金(51666010)、國家重點研發計劃(2022YFB4201901-1)、甘肅省自然科學基金重點項目(21JR7RA203)、甘肅省自然科學基金優秀博士生項目(24JRRA203)等項目資助,同時也是在西北低碳城鎮支撐技術省部共建協同創新中心、甘肅省太陽能與生物質互補多聯供系統重點實驗室等科研平臺支持下完成。(撰稿:董斌彥,任海偉;審核:章小成)