美国采用新技术由植物糖生产“绿色汽油”
替代能源不仅仅指太阳能或风能,事实上,目前由威斯康星大学麦迪逊分校的化学与生物工程教授James
Dumesic所开发的运输用汽油和柴油等替代燃料也是替代能源的一类。因为这些新燃料与相对应的石油基配对物在
分子水平上是相同的,只是来源不同。
受国家科学基金和美国能源部资助,Dumesic带领的团队已经开发出一种从植物原料生产运输燃料的新工艺。
该研究成果已经发表于近期的《科学》杂志,其中详细介绍了他们将糖类转化为能够有效“降解”为汽油、柴油及
喷气燃料的分子的过程。
正如Dumesic教授所说“目前美国国内有大量木质纤维素没有有效地转化为能源”,“我们的工作就是采用一步
法将这些生物质转化为燃料。”
木质纤维素是非食用来源的生物质,是能够转化为燃料的生物材料。Dumesic强调,他们的研究不是将玉米作
为能源的来源,而是将重点放在“纤维素乙醇”领域,即将农业废弃物、玉米秸秆(叶或茎)、柳枝稷及森林废弃物
中的碳水化合物或糖转化为乙醇。此外,不仅要将纤维素来源的水溶性糖类转化为乙醇,还要采用该工艺将这些糖
进一步转化为汽油、柴油和喷气燃料等。
将糖转化为燃料具体的工艺过程为:在水溶液中添加固体催化剂,在水溶液上表面形成有机溶液油状漂浮层,
这些油状漂浮层中含有酸、醇、酮及环酮类分子,极易运输,这些分子被称为“功能中间体”,是制备燃料的先导化
合物。
与石油不同,植物糖包含相同数量的碳原子和氧原子,因而生产高辛烷值或十六烷值燃料比较困难。解决办法
是移走几乎所有的氧原子,只留下少量氧原子参与分子间的反应,这些参与反应的分子然后进一步“浓缩”成为不
同形式的燃料,Dumesic研究组已经验证了3种浓缩转化工艺。(胡)
