如何更轻松地将植物废料转化为生物燃料

研究人员已经开发出一种新工艺，该工艺可以使其从植物废料生产生物燃料(如乙醇)的成本大大降低，并减少对化石燃料的依赖。

根据罗格斯(Rutgers)领导的《绿色化学》(Green Chemistry)杂志的一项研究，他们的方法以基于氨盐的溶剂为特色，该溶剂可将植物纤维迅速转化为制造乙醇所需的糖，在室温附近效果很好，这与传统方法不同。

“我们的预处理系统可以削减-高达50倍-使用酶的转溶剂处理纤维素(植物纤维)到用于使生物产品如乙醇葡萄糖(糖)，”主要作者Shishir PS Chundawat，一个助理教授在化学工程与生物工程系的工程学院在Rutgers大学，新不伦瑞克省。“类似的过程可以大大降低由玉米秸秆和树叶等废物生物质生产生物燃料的成本。”

溶剂还可以提取植物废料中80%以上的木质素。Chundawat称，木质素可以结合并强化植物纤维，将来可用于帮助升级有价值的芳香族化学物质。这项研究得益于协作的努力，并获得了橡树岭国家实验室的高科技Bio-SANS仪器的支持，该仪器可以分析复杂的生物系统(如植物废料)在加工过程中的响应方式，从而更好地了解纤维素在分子水平上如何溶解。

例如，玉米秸秆，树叶和其他残留物(称为玉米秸秆)和柳枝have具有紧密堆积的纤维素微纤维，纤维素微纤维比纤维细而细。微纤维很难用酶或微生物分解，从而难以将生物质中许多植物性材料转化为生物燃料或生物化学物质。生物质包括用于可再生能源生产和工业过程的微生物，植物或动物来源的材料。

用酶加速纤维素向糖等葡萄糖的转化需要合适的溶剂或基于热和/或化学的预处理。在过去的150年中，已经研究了几种可以分解纤维素纤维的溶剂。但是大多数溶剂仍然昂贵，或者需要极端的工作压力或温度范围才能有效。

基于氨盐的溶剂系统可使用酶加快纤维素向糖的转化。它可以大大降低生物燃料的生产成本，因为酶可以占从生物质生产乙醇等生物燃料的成本的15%到20%。

根据Chundawat的说法，下一步将是优化玉米秸秆，城市固体废物以及柳枝and和杨树等生物能源作物(可以转化为燃料)等生物质的预处理工艺，同时开发更强大的酶以进一步降低成本。

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