美提出生物质转变为能源新路线
    美国国家可再生能源试验室（NREL）国家生物能源中心的科学家近期发表了关于将生物质原料转变为能源和化
学产品的新路线。他们的设想是建立生物质炼厂（Biomass refinery）将经基因改性的农作物中的纤维素和半纤维
素用专门的酶进行破碎，得到葡萄糖、木糖和其他糖类，再进一步发酵制乙醇和其他有价值的化学品，而木质素则
作为燃料，用于整个工厂生产。
    此设想目前还未能实现，该中心正为其而进行大量的研究工作，最终目标是为了替代汽油。因为从未来趋势看，
生物质是可再生能源的唯一资源，有可能大规模替代汽油。
    现在美国每年生产约50亿加仑乙醇（1加仑=3.785L），都是用玉米为原料，约占美国玉米产量的17%。大部分
玉米是用作牛饲料，“为牛或为汽车”的竞争限制了用玉米作原料制乙醇的大幅度扩产，估计最多只能生产100～
150亿加仑。
    2005年美国制定的国家能源法中，2012年乙醇的目标是75亿加仑，能源部宣布的国家目标是2030年要用非
化石燃料取代30%的汽油，这就需要每年提供600亿加仑乙醇。因此，就不能只用玉米，还要同时利用玉米杆、杂
草和森林碎木以基因改性方法培植专门用作生物能源的“能源作物”（energy crop）。
    植物生物质一般含木质素15%～20%，半纤维素23%～32%，纤维素38%～50%，从纤维素和半纤维素制糖，再发
酵制乙醇。但目前还存在一定的问题。如纤维素是一种纤维材料，当它保持很紧密时，糖很难从中捕集，而它制得
的是含6碳的葡萄糖，很容易发酵。而半纤维主要是制木糖，也有一些其它糖类，容易捕集，但发酵较难，不容易
生成醇类。因此，NREL试图开发一种新型酶，用化学方法从纤维素中分离葡萄糖，用新型酵母和细菌更快地发酵5
碳和6碳糖，更有效地利用纤维素和半纤维素原料。
    尽管到目前为止，还没有美国工厂用纤维素制乙醇，但已经有一些公司宣称有意向用纤维素制乙醇，因为原料
更便宜，但用纤维素制乙醇还存在一定问题，如工艺复杂、加工成本较昂贵，另外，以目前的技术水平很难达到
600亿加仑以上的生产规模。
    NREL将其作为长期研究目标，要加快发酵速度、提高其效率、大幅度提高纤维素和半纤维素的糖收率，大幅
度地减少酶的用量，同时还要考虑在发酵工艺中综合利用化学和酶萃取糖的方法，寻找更好的工艺。
    NREL的生物质研究中也列入开发氢能和其它燃料和化学产品，目前的环境要求用可再生燃料替代化石燃料，
因此生物燃料具有很大生命力。随着乙醇产量增加，其它伴生的化学品也将受到重视，可以开发许多具有工业应用
价值的产品。
                   (朱曾惠 编译)