中國科學院青島生物能源與過程研究所（簡稱“青島能源所”）在生物質能轉化領域取得重要突破。研究團隊成功提出一種新型技術方法，能夠顯著提高纖維素生物質在厭氧發酵過程中的沼氣產量，為推動生物質能源高效利用和“雙碳”目標實現提供了新的技術路徑。

厭氧發酵是將有機廢棄物（如農業秸稈、林業殘余物等纖維素生物質）轉化為清潔能源——沼氣（主要成分為甲烷）的關鍵生物技術。纖維素生物質因其結構復雜、難以被微生物直接降解，往往導致發酵效率低、產氣周期長、甲烷產量有限，這是制約其大規模工業化應用的主要瓶頸之一。

針對這一難題，青島能源所的研究團隊從預處理強化和微生物群落調控兩方面入手，開發了新型復合預處理與生物強化協同策略。該方法首先通過一種溫和、低能耗的物理化學耦合預處理技術，有效破壞纖維素、半纖維素和木質素之間致密的交聯結構，增加原料的可及表面積，同時避免生成對后續發酵微生物有抑制作用的副產物。更重要的是，研究團隊創新性地引入了特定功能菌群或酶制劑作為生物強化劑，與優化后的預處理工藝相結合。這些功能微生物或酶能靶向分解預處理后暴露的纖維素和半纖維素，產生更多易被產甲烷菌利用的小分子底物，從而打通并加速了整個厭氧發酵的代謝鏈條。

實驗結果表明，采用該新型方法后，典型纖維素生物質（如玉米秸稈）的厭氧發酵周期縮短了約30%，而單位原料的甲烷產率提升了40%以上，總沼氣產量得到顯著提高。該方法不僅提升了能源產出效率，還增強了系統運行的穩定性，具有工藝綠色、經濟性好的潛在優勢。

與此為了系統化地支撐此類研究及產業化應用，青島能源所同步建設并完善了“生物質能資源數據庫信息系統”。該系統集成了國內外多種生物質原料的物化特性、預處理方法庫、微生物菌種資源、工藝參數以及產氣效能數據。研究人員和工程技術人員可以通過該信息系統，快速查詢和匹配不同來源纖維素生物質的最適預處理與發酵條件，進行工藝模擬與優化，極大地提升了研發效率和技術的普適性。該數據庫系統是實現生物質能精準、智能開發的重要基礎設施。

這項研究成果將高效轉化技術與信息化支撐平臺有機結合，標志著我國在纖維素生物質厭氧發酵制沼氣領域從工藝創新到數據驅動決策邁出了關鍵一步。青島能源所將繼續深化該技術的機理研究，推動其中試放大和示范應用，并不斷豐富生物質能數據庫，為我國可再生能源體系建設和循環經濟發展貢獻重要科技力量。