將作物秸稈、野草、廢木料和家用廢料等等又便宜又豐富的東西轉(zhuǎn)化為乙醇，或許在不久之后將成為生物燃料發(fā)展的主流技術(shù) 　　 　　今年5月29日，經(jīng)合組織與聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在其發(fā)表的一份報(bào)告中稱，到2017年，全世界的乙醇產(chǎn)量將是2007年的兩倍，達(dá)到1250億升。該報(bào)告還指出，政策上的支持，油價(jià)的攀升，都會(huì)強(qiáng)烈影響未來(lái)對(duì)生物燃料的需求。而這種上升趨勢(shì)將導(dǎo)致全球糧食價(jià)格的繼續(xù)攀升和減小糧食在食物和飼料中的使用率。
　　那么，在未來(lái)10年，以家用和農(nóng)林廢料為原料的第二代生物燃料究竟能不能取代糧食乙醇，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的商業(yè)生產(chǎn)呢？
　　
　　黎明前的纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)
　　
　　很多專家估測(cè)，由于玉米乙醇的生產(chǎn)將占用更多耕地，并與糧食需求相競(jìng)爭(zhēng)，其發(fā)展勢(shì)必受到限制。纖維素乙醇的吸引力在于其原料包括作物秸稈、野草、廢木料和家用廢料，將這些又便宜又豐富的東西，轉(zhuǎn)化為乙醇所需要的燃料比較少，因此它比生產(chǎn)玉米乙醇的過(guò)程所釋放的溫室氣體要少。此外，一定面積的野草或其他作物可以比玉米多生產(chǎn)約兩倍的乙醇，因?yàn)檫@些植物的秸稈和種子都可以利用，而不是像現(xiàn)在的玉米乙醇一樣只能利用玉米粒。美國(guó)自然資源保護(hù)委員會(huì)的一份報(bào)告指出，到2050年，纖維素來(lái)源的巨大生產(chǎn)力將最終使得其達(dá)到5600億升的乙醇生產(chǎn)量，相當(dāng)于現(xiàn)在美國(guó)汽油消耗量的2/3。
　　2007年，美國(guó)新的聯(lián)邦法規(guī)要求到2022年將可再生能源的產(chǎn)量增加到每年1360億升，這是現(xiàn)水平的5倍。2007年，美國(guó)生產(chǎn)了約250億升的乙醇，這個(gè)數(shù)目還不到美國(guó)汽油供應(yīng)量的5%。眼下纖維素乙醇還沒(méi)有達(dá)到大規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)，但是這項(xiàng)技術(shù)業(yè)已得到了各國(guó)政府的認(rèn)可和支持。
　　
　　示范工廠已經(jīng)出現(xiàn)
　　
　　到現(xiàn)在為止，世界上還沒(méi)有商業(yè)規(guī)模的纖維素乙醇工廠，不過(guò)，已經(jīng)有一些公司計(jì)劃在未來(lái)的幾年中開(kāi)始生產(chǎn)。美國(guó)能源部目前已經(jīng)投資了大約12家即將建立示范和商業(yè)規(guī)模工廠的公司。其中一個(gè)就是計(jì)劃明年開(kāi)工一個(gè)商業(yè)規(guī)模工廠的雷奇燃料公司，該廠預(yù)計(jì)將有年產(chǎn)8000萬(wàn)升乙醇和甲醇的生產(chǎn)能力。
　　今年5月27日，馬薩諸塞州劍橋的麥斯科馬公司披露，明尼蘇達(dá)有望成為年產(chǎn)560萬(wàn)升燃料示范商業(yè)化纖維素乙醇工廠的所在地。也是5月下旬，藍(lán)火乙醇公司在接受路透社采訪時(shí)宣布，他們計(jì)劃在5年內(nèi)在美國(guó)建立10個(gè)纖維素乙醇工廠，每個(gè)工廠的生產(chǎn)能力至少為2億升。其原料將為農(nóng)業(yè)廢料、廢木料和非糧食作物，比如柳枝稷。
　　5月29日，一個(gè)年生產(chǎn)530萬(wàn)升纖維素乙醇的生物精煉廠已在美國(guó)路易斯安那州的詹寧斯動(dòng)工。這一項(xiàng)目是由美國(guó)馬薩諸塞州劍橋的沃瑞尼姆公司建設(shè)的，將以甘蔗渣作為生產(chǎn)乙醇的原料。
　　這一新建的工廠將成為美國(guó)的首座示范規(guī)模的纖維素乙醇工廠。沃瑞尼姆纖維素乙醇計(jì)劃造價(jià)將達(dá)到每加侖2美元，這種價(jià)格比起汽油和其他類型的乙醇更具競(jìng)爭(zhēng)能力。明年，沃瑞尼姆計(jì)劃將建設(shè)年生產(chǎn)能力為8000萬(wàn)升的商業(yè)規(guī)模工廠。
　　與此同時(shí)，德國(guó)兩大公司南方化學(xué)公司與林德公司5月初也宣布組建了合資企業(yè)，將開(kāi)發(fā)基于不與人爭(zhēng)糧的作物生產(chǎn)第二代生物燃料技術(shù)。
　　中國(guó)也在積極進(jìn)行纖維素乙醇的研發(fā)工作，5月8日，由河南天冠集團(tuán)建設(shè)的1萬(wàn)噸纖維乙醇一期產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目，進(jìn)入試運(yùn)行階段。河南天冠纖維乙醇產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目，包括建設(shè)中的年產(chǎn)1萬(wàn)噸纖維素酶和5千噸纖維乙醇的生產(chǎn)裝置，基本做到了純生物制乙醇生產(chǎn)。
　　
　　巧用基因工程
　　
　　纖維素是所有植物都存在的一種復(fù)雜碳水化合物，玉米的莖葉、牧草和木屑都可以成為供給纖維素的主要候選者。用纖維素制造乙醇比起用玉米制成的乙醇有很多優(yōu)勢(shì)。要使制造纖維素乙醇在商業(yè)上可行的最大障礙就是纖維素的降解。降解纖維素的酶叫做木纖維酵素或纖維素酶，一般是大型生物反應(yīng)器中生長(zhǎng)的微生物所產(chǎn)生的，而這種大型生物反應(yīng)器是造價(jià)昂貴的，同時(shí)這還是一個(gè)能源密集型的生產(chǎn)過(guò)程。
　　瑪利亞?斯蒂克林是密歇根州立大學(xué)作物與土壤學(xué)教授，她表示，可以通過(guò)對(duì)玉米進(jìn)行基因工程改造來(lái)讓作物本身產(chǎn)生這種酶，從而減免制造酶的費(fèi)用。與其用能源密集型的加工在生物反應(yīng)器中制造酶，倒不如按照她所說(shuō)的，“讓植物利用免費(fèi)的太陽(yáng)能制造酶”。
　　一般情況下，纖維素的降解需要3種不同的酶。去年，斯蒂克林發(fā)表了用基因修飾的辦法改造玉米的研究，她可以將分別產(chǎn)生3種不同的酶的3個(gè)基因整合在一種作物中。她是在今年4月美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)在新奧爾良的國(guó)家會(huì)議上宣講其轉(zhuǎn)基因成果的。
　　伊甸園公司最近發(fā)展了斯蒂克林的技術(shù)，希望在今年內(nèi)開(kāi)始其轉(zhuǎn)基因玉米的大田試驗(yàn)。公司副總裁布雷洛克說(shuō)，在未來(lái)的3年內(nèi)，他們將開(kāi)始實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的商業(yè)化目標(biāo)。美國(guó)馬薩諸塞州美德福德的一家農(nóng)業(yè)生物技術(shù)公司艾格瑞維達(dá)，也在用轉(zhuǎn)基因技術(shù)改造玉米以提高纖維素乙醇的產(chǎn)量。
　　曾為美國(guó)普渡大學(xué)農(nóng)業(yè)和生物工程教授的邁克爾?萊迪石說(shuō)：“這真是一個(gè)值得研究的方向�！钡�是，最終的情況要比看起來(lái)的更為復(fù)雜�，F(xiàn)在是麥斯科馬的主任技術(shù)員的萊迪說(shuō)，主要困難就是要找到保證這些酶在化學(xué)物理的預(yù)處理期間保持活性的方法，預(yù)處理是為了去掉木質(zhì)素，木質(zhì)素是細(xì)胞壁上堅(jiān)硬的聚合物，具有抗壓和有保護(hù)纖維素纖維的作用。
　　一種辦法就是通過(guò)轉(zhuǎn)基因的辦法使得植物僅需要輕微的預(yù)處理，比如，斯蒂克林正在致力于降低玉米中木質(zhì)素含量的研究，她還希望可以修改木質(zhì)素的分子構(gòu)造，這樣，就可以使之更容易降解。雖然其研究目前集中在玉米的基因修飾上，但她指出，這項(xiàng)技術(shù)最終將轉(zhuǎn)移到其他作物，比如柳枝稷等制造纖維素乙醇的原料上。
　�。ㄕ�自《中國(guó)新聞周刊》，2008第20期）

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