近期，美國能源部（DOE）宣布未來5年資助9700萬美元支持33個生物能源技術研發項目，旨在提升生物燃料、生物基產品相關轉化技術的效率，降低技術風險和成本，以加速生物經濟在美國的發展，維持和強化美國在該領域的全球領先地位。本次資助項目研究內容主要聚焦7大主題領域，具體內容如下：

 

對代號為Szego的磨粉機架構進行創新和優化，以實現生物質燃料機械精制生產工藝的經濟高效規模化放大；擴大生物質反應器的規模，以提升木質素生產環己烷航空燃料的效率和產量；將濕生物廢棄物轉化為低碳航空燃料的制備工藝進行規模化放大；海藻干燥和提取技術的規模化放大；生物質衍生陽極材料生產工藝的放大；開發用于乙醇到正丁醇的微通道反應器；針對生物燃料開發集成分離技術以提升從生物質熱液中提取生物質原油效率；2,3-丁二醇向生物質噴氣燃料的高效轉化技術研發、放大和經濟性分析。

 

 

將人工神經網絡用于城市固體廢棄物表征技術，提升其表征精確度；研發不可回收城市固體廢棄物的去污處理和轉化為采油的預處理技術；利用集成人工智能傳感器技術實現對不可回收塑料的高效表征和分類；針對社區開發結合微生物電化學技術（MET）的創新型聚羥基鏈烷酸酯（PHA）生產技術；開發熱微生物電化學技術以實現將濕生物質廢棄物直接轉化為生物燃料；優化微藻培養和廢水處理技術；利用旋轉藻類生物膜反應器處理城市廢水。

 

 

利用藻類微生物直接從空氣中捕集CO2并制備藻類生物燃料和藻類生物基產品；通過有益微生物群落和改進的池塘設計提高藻類養殖成功率；發展聚合物增強型藍藻培育技術；研發用于空氣CO2直接捕集的高性能生物分子薄膜；通過捕集CO2促使微藻生長；捕集空氣中的CO2來培育優質螺旋藻用于生物燃料、生物基產品制備；利用海藻生產系統提升空氣CO2捕集效率并用于生物基產品生產。

 

 

開發生物質循環利用（比如生物發酵有機肥料）以推進改善美國北部大平原生態系統中的棲息地環境；通過生物質循環利用開發美國東南地區楊樹綜合生態系統項目改善環境；評估用于生物能源和可持續農業系統的甘蔗生物質的技術經濟性。

 

 

開發先進的低排放住宅用流化床生物質燃燒器；通過模擬仿真來優化和改善基于薪柴的室內加熱器設計。

 

 

利用集成的生物化學或者電化學技術將城市生物質廢棄物轉化為電力；建設一個多大學參與共建的塑料廢棄物化學處理中心。

 

 

開發高性能電解槽將CO2高效催化轉化為碳基化學品；研發新型固態電解質用于電催化系統將CO2催化轉化為甲酸；開發兆瓦級質子交換膜電解槽用于CO2催化轉化。