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第一章 概述1

1.1 美国能源危机2

1.1.1 藻类原料的优势3

1.2 藻类生物质能源的发展历史3

1.2.1 1996年之前的研究工作4

1.2.2 1996年之后的研究工作6

1.3 “从藻到生物质能源”：机遇与挑战6

1.3.1 技术挑战7

1.3.2 法规与标准8

1.3.3 公共部门-私营企业合作8

参考文献8

第二章 藻类生物学10

2.1 藻种分离与筛选10

2.1.1 自然界的藻种分离及特性表征10

2.1.2 国家藻种数据资源中心在藻种保藏中的作用12

2.1.3 研究用模式藻选择13

2.2 藻类生理学及生物化学14

2.2.1 光合作用与光能利用15

2.2.2 碳分配及碳代谢15

2.2.3 藻细胞碳水化合物17

2.2.4 油脂合成及调控17

2.2.5 生物氢气20

2.3 藻类生物技术22

2.3.1 遗传工具箱23

2.3.2 支撑技术：“组学”方法和生物信息学27

2.3.3 生物技术在藻类生物质能源中的应用29

2.3.4 基因修饰32

参考文献33

第三章 藻类培养42

3.1 培养途径42

3.1.1 微藻和蓝细菌42

3.1.2 大型藻43

3.2 扩大规模的挑战45

3.2.1 大规模培养的稳定性45

3.2.2 系统生产力46

3.2.3 营养源管理及其可持续性47

3.2.4 水管理、保持和循环利用48

参考文献50

第四章 下游工艺：收获和脱水53

4.1 微藻的收获和脱水方法53

4.1.1 收获53

4.1.2 干燥55

4.2 大型藻的收获和脱水方法56

4.2.1 收获56

4.2.2 预处理工艺56

4.3 工艺集成与系统优化57

参考文献58

第五章 微藻产物的提取60

5.1 油脂提取技术60

5.1.1 机械破碎（细胞破裂）60

5.1.2 混合有机溶剂61

5.1.3 加速溶剂提取63

5.1.4 选择性提取63

5.1.5 亚临界水提取64

5.1.6 超临界流体提取64

5.1.7 异养生产65

5.2 挑战65

5.2.1 生物质中水的存在65

5.2.2 目标提取物的分离66

5.2.3 能耗与水循环66

参考文献66

第六章 藻类生物燃料转化技术69

6.1 利用藻类直接合成生物燃料70

6.1.1 醇类70

6.1.2 烷烃71

6.1.3 H271

6.2 全部藻细胞生物质加工72

6.2.1 热解72

6.2.2 气化73

6.2.3 液化75

6.2.4 超临界加工75

6.2.5 厌氧消化76

6.3 藻类提取物的转化77

6.3.1 化学酯交换77

6.3.2 生化（酶）转化78

6.3.3 催化裂解79

6.3.4 向可再生柴油、汽油及航空燃油转化80

6.4 藻渣的处理81

参考文献81

第七章 副产品86

7.1 从微藻和蓝细菌中获得的产品87

7.1.1 食品与饲料88

7.1.2 多不饱和脂肪酸89

7.1.3 抗氧化剂89

7.1.4 染色剂89

7.1.5 肥料89

7.1.6 其他专业产品90

7.2 从大型藻中获得的产品90

7.3 回收副产品的潜在选择90

7.3.1 选择192

7.3.2 选择292

7.3.3 选择393

7.3.4 选择493

7.3.5 选择594

参考文献94

第八章 输配与利用96

8.1 输配96

8.2 利用98

8.2.1 藻类生物燃料代替石油产品的中间馏分98

8.2.2 藻类生物燃料代替石油产品的醇类和汽油馏分99

参考文献100

第九章 资源及选址102

9.1 不同培养方式的资源需求102

9.1.1 光能自养型微藻的培养102

9.1.2 异养型微藻的培养103

9.1.3 光能自养型大型藻的培养104

9.2 资源概述105

9.2.1 气候105

9.2.2 水108

9.2.3 CO2111

9.2.4 土地112

9.3 与污水处理相耦合114

9.3.1 污水处理和回用115

9.3.2 用于污水处理厂的藻类生产技术116

9.3.3 利用污水生产藻类的主要研究需求118

9.4 藻类培养与CO2排放行业共建118

9.4.1 藻类培养与CO2排放源共建的机遇118

9.4.2 藻类培养与CO2固定工业源共建的障碍120

9.4.3 研究和发展方向120

参考文献122

第十章 系统和技术经济分析126

10.1 技术经济分析的目标126

10.2 TEA的范围和方法128

10.3 对TEA和LCA方法发展的建议131

10.4 系统分析&..133

10.4.1 概述133

10.4.2 工程分析和GIS评价134

10.4.3 地理因素对藻类生物质能源生产成本的影响136

10.4.4 生命周期评价138

10.5 藻类的生产成本及其不确定性因素139

10.6 系统动力学初级模型140

10.7 未来研究方向140

参考文献141

第十一章 公共部门-私营企业合作144

11.1 藻类生物质能源领域内公私合作的优势144

11.2 公私合作的成功要素145

11.3 公私合作的平台145

11.4 藻类生物质能源行业中的合作挑战146

11.5 技术进步的合作模式147

参考文献150

译后记152

1．耦合工艺近期目标153

2．耦合工艺远期目标154

3．耦合工艺全新理念156

4．耦合工艺的未来研究方向156

参考文献157

附录1 主要缩略词一览表159

附录2 本书中非法定计量单位与法定计量单位的对照和换算表161