为了去除木质纤维素固有复杂抗性结构，实现木质纤维素原料的高效利用，研究人员不断开发新的木质纤维素预处理技术。低共熔溶剂(Deep Eutectic Solvents, DESs)作为一种绿色溶剂，具有成本低、制备简单、热稳定性好、可设计性等优势，在促进木质纤维素原料预处理、原料酶解转化方面有着较好的应用潜力，得到了研究者们的广泛关注和认可。本研究在查阅国内外研究现状和研究成果的相关报道基础上，综述了氯化胆碱DESs的合成及性质，预处理木质纤维素的作用机理，对木质纤维素酶解效果及转化为生物乙醇的相关研究，指出不同氢键供体、不同的预处理条件对原料的木质素去除率及葡萄糖产量有很大影响，认为DESs预处理木质纤维素极大提高了后续纤维素酶解过程的糖化率，并对DESs预处理机理、循环使用、工艺参数优化方面提出了展望。
微藻作为第三代生物质能源，在废水处理方面具有巨大潜力。为了寻求更加经济的处理方法，利用微藻与其他微生物共培养可以促进微藻絮凝收获并提高生物量和脂质产量，从而降低微藻废水处理的成本。本文归纳了微藻共培养体系的类型以及微藻共培养处理废水的机理、体系设置和影响因素，总结了微藻利用废水作为生长基质生产高价值副产物的研究现状，并指出了微藻共培养处理废水资源化利用的前景与挑战。
碳达峰与碳中和战略目标是中国应对全球性气候变化、实现人类命运共同体、推动自身发展节能减排的自我加压和大国担当。为了实现“双碳”目标，本研究以某日产2万m3生物燃气实际工程为案例，利用生命周期评价(LCA)的方法对其进行环境影响评价，研究将整个生命周期分成3个阶段：原料的收集与预处理、中高温厌氧发酵和沼气资源利用三个阶段，建立了该沼气厌氧发酵工程的评价清单，结果表明此生物燃气工程的净产能可达2494064.6 kg/a，与传统煤炭发电相比较，其降低环境影响的能力为234.9038 kpt/a，减弱率为32.89%。说明其具有良好的产能效益和生态环境效益，基于国内外生物燃气产业发展的现状及“双碳”愿景下面临的机遇和挑战，说明中国未来生物燃气产业发展有巨大潜力。
为了研究培养基种类及成分对单针藻产油特性的影响,充分挖掘单针藻产油潜能,以Monoraphidium sp. HDMA-11为供试藻株,以细胞数监测、干重法和尼罗红染色法检测了BG-11培养基、BBM培养基、TAP培养基、D1培养基和SE培养基对藻株生长速度、生物量及含油量的影响,并对藻株可利用的碳源、氮源种类及浓度进行筛选与优化。结果表明,TAP培养基可极大缩短藻株培养周期,使藻株生物量生产率提升了127%,油脂生产率提升了117%。当乙酸添加量为2 mg/L,氯化铵浓度为750 mg/L,藻株的产油指标进一步提高。优化后藻株的生物量生产率为70 mg/(L·d),较初始培养条件提升了218%,优化后藻株的油脂生产率为315 RFU/(L·d),较初始培养条件提升了116%。本研究优化了Monoraphidium sp. HDMA-11的培养条件,明确了乙酸和氯化铵浓度对藻株生长特性及产油指标的影响,为进一步挖掘藻株产油潜能提供了数据支持。
为了提高农作物秸秆和畜禽粪便的利用率,通过在沼气厌氧发酵系统中添加降解纤维素类复合菌系,以提高产气性能。试验以玉米秸秆和牛粪为原料,在发酵温度为37℃,固体物浓度为20%,接种物含量为30%,粪草比为1:2的发酵条件下中接入1%的复合菌系进行厌氧干发酵产沼气的研究。试验结果表明由Bacillus siamensis和Bacillus subtilis subsp. Stercoris构成的复合菌系使沼气产量提高25%,甲烷产量提高55%,原料产气分别为86.4 mL/gTS和111.4 mL/gVS。试验为纤维素类生物质能的利用提供了一定的参考价值。
