研究人员开发全新简化工艺 将木材废弃物转化为乙醇

据外媒报道，劳伦斯伯克利国家实验室和桑迪亚国家实验室的团队联合开发了一种高效的简化工艺，可以将森林中杂草丛生的树木和农业废弃物等木本植物物质转化为液体生物燃料。

研究人员Carolina Barthos说：“根据最近的一份报告，到2050年，每年将有3800万吨干木材生物质可用。这将成为一种极其丰富的碳源，可用于生产生物燃料。“然而，木材的固有特性使其难以进行化学分解。这可能会对将木质生物质转化为生物燃料构成某些障碍。研究人员Eric Sundstrom表示，”我们的两项研究详细阐述了生物质资源的低成本转化途径。我们有能力将这些可再生碳源转化为可持续燃料，从而避免空气污染和火灾危险。“在这项研究中，科学家们使用无化学品、商业酶和一种经过特殊处理的酵母菌株，在一个单独的反应器中将木材转化为乙醇。然后，该团队进行了技术和经济分析，以确定通过这种转化途径生产乙醇的改进措施，相当于每加仑汽油3美元利用木质生物质生产乙醇，转化效率高，一锅配置简单。在联合生物能源研究所的John Gladden和Lalitendu Das领导的一项补充研究中，研究团队对一锅法进行了微调，使加州的木材生物量可以转化，如松树、杏树、核桃树和冷杉树的碎片。即使使用许多不同类型的木材，也可以实现与现有草本生物量转化方法相同的效率。研究人员达斯说：“清除森林和农业地区的木质生物质，如塞拉利昂茂密的松树，可以同时解决火灾、空气污染等多重问题，并减少对化石燃料的依赖。最重要的是，它可以显著减少大气中的碳排放，为生物能源行业创造新的就业机会。”

乙醇已被用作传统汽油的减排添加剂，通常占我们注入汽车和卡车的汽油的10%左右。在一些特殊的车辆设计中，燃料中的乙醇含量高达83%。此外，由植物生物质生产的乙醇可以用作制造更复杂的柴油和喷气燃料的原材料，这将有助于难以实现电气化的航空和货运行业脱碳。目前，生物乙醇最常见的来源是玉米粒，玉米粒更容易发生化学分解。研究表明，木质生物质可以有效分解并转化为先进的生物燃料，其综合工艺与淀粉基玉米乙醇相比具有成本效益。这些技术还可以用于生产“替代”生物燃料，其化学性质与汽油和柴油中现有的化合物相当。下一步是在中试规模上开发、设计和部署这项技术，使其每天能够转化一吨生物质。伯克利实验室团队将与可再生燃料和生物化学公司Aemetis合作，将这项技术商业化，并在实验阶段完成后大规模推出。

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