眼下,，全世界不少科學家都在加緊研制新型替代能源,，以滿足市場需求。在這樣的背景下,，西班牙和阿根廷的科學家對我們飯桌上的胡蘿卜動起了腦筋,，他們希望將胡蘿卜汁中的糖發(fā)酵獲得的化學物質(zhì)變?yōu)槿剂稀：}卜汁是如何成為可以流進油箱的燃料的?這種生物質(zhì)能生產(chǎn)方式能否化解能源危機?我省應如何發(fā)展獨具特色的生物質(zhì)能?記者就此采訪了專家,。
近日,，西班牙國立遠程教育大學和阿根廷利托瑞爾國立大學的研究人員成功研制出把胡蘿卜轉(zhuǎn)化為生物乙醇的技術(shù)，這種通過糖發(fā)酵獲得的化學物質(zhì)能夠用作燃料,。除獲得燃料外,，殘留的胡蘿卜肉還可以用來飼養(yǎng)動物和提取胡蘿卜素。這項技術(shù)目前尚處于初級階段,，未來研究人員將建立一座工廠進行大規(guī)模生產(chǎn),。
與釀酒過程相似胡蘿卜汁可以變?nèi)剂?/p>
遼寧日報：張所長，您好,。在這項生物乙醇轉(zhuǎn)化技術(shù)中,，胡蘿卜如何搖身一變成為燃料的?
張大雷：在這項技術(shù)中,，工作人員會首先將胡蘿卜加工成小塊，對其進行酶催化水解,，打破體積較大的葡萄糖分子,。由此，胡蘿卜生物組織中的糖被分離出來,，與酵母混合在一起,。接下來就是有酵母參與的酒精發(fā)酵過程，酵母能夠?qū)⒑}卜汁中的糖轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳,。最后,，通過蒸餾得到純度較高的乙醇。
遼寧日報：酶催化水解制乙醇的化學原理是什么?
張大雷：上面提到的技術(shù)是一項燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù),，它以生物質(zhì)為原料,，通過生物發(fā)酵等途徑獲得可作為燃料用的乙醇。其基本原理為胡蘿卜中的糖和淀粉在糖化酶的作用下水解為還原糖,，其中的六碳糖在酵母的作用下產(chǎn)生乙醇,。
燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)有一代和二代之分。一代燃料乙醇是以糖質(zhì)和淀粉質(zhì)作物為原料經(jīng)液化,、糖化,、發(fā)酵而得到的乙醇;二代燃料乙醇是指以木質(zhì)纖維素為原料經(jīng)預處理、酶水解,、發(fā)酵而得到的乙醇,。
準確地說，新聞中以胡蘿卜為原料經(jīng)酶催化水解制取乙醇為一代燃料乙醇或介乎于一,、二代之間的“1.5代燃料乙醇”,。
遼寧日報：這種發(fā)酵制造乙醇的方法聽起來與釀酒過程有些相似。
張大雷：是的,。以胡蘿卜為原料生產(chǎn)乙醇的方法與我們熟知的以糧食為原料釀酒無明顯不同,。不同的是此前還沒有以胡蘿卜為原料生產(chǎn)乙醇的先例，而且用胡蘿卜生產(chǎn)乙醇因有用成分少且原料組分復雜,，所以工藝也會很復雜,。
遼寧日報：除胡蘿卜外，還有哪些植物或果實可以用來制作生物質(zhì)乙醇燃料?
張大雷：從理論上講,，任何含有碳水化合物的物質(zhì),，都可以通過發(fā)酵的方法轉(zhuǎn)化為乙醇，因此在我們熟悉的植物或果實中,，可以用來制作生物質(zhì)乙醇燃料的東西非常多,。如秸稈、甘蔗、甜高粱,、樹木,、木薯、甘薯等都可以作為生產(chǎn)燃料乙醇的原料,。以甘蔗,、甜高粱生產(chǎn)乙醇的技術(shù)相對簡單，而以秸稈,、木薯等原料生產(chǎn)燃料乙醇的技術(shù)則很復雜,。
獲得生物質(zhì)燃料不能僅靠種植能源植物
遼寧日報：看來很多植物都可以拿來生產(chǎn)乙醇。那么判斷一種植物是否適宜廣泛種植以獲取燃料應考慮哪些因素?
張大雷：首先,，要看該植物能不能適應當?shù)氐臍夂?，即是否具有氣候適應性。這個道理很簡單,，就不多說了,。
其次，還要考慮土地資源條件,。第一,，大規(guī)模種植能源植物需要大量的土地資源，因此土地資源是否充足與能源植物能否規(guī)?；N植息息相關(guān),。例如，在廣西北海市一個非糧燃料乙醇項目的發(fā)展帶動下,，廣西木薯種植面積已由2001年的26.9萬公頃增至2009年的40萬公頃，但是,，仍然出現(xiàn)原料捉襟見肘的情況,，可見，規(guī)?；娜剂弦掖夹枰脑狭糠浅４?，耗費的土地也是相當多的。
第二,，我們要考慮是否具有足夠的可利用邊際土地,。邊際土地是指在一定的生產(chǎn)條件下，生產(chǎn)收益正好足以補償所需費用的土地,，簡單來說就是無利潤可賺的土地,。我國人多地少的實際情況決定了發(fā)展生物質(zhì)能的原則是不爭糧，不爭耕地,，不爭食用油,、糖，充分利用邊際土地。也就是說,，發(fā)展能源植物的種植只能利用邊際土地,。
遼寧日報：大量種植能源作物，是否會對邊際土地造成生態(tài)影響?
張大雷：生態(tài)風險也是氣候適應性和土地資源條件外,，我們需要考慮的另一重要因素,。
邊際土地一般生態(tài)較為脆弱，存在植被退化,、水蝕等問題,，某些地方還可能出現(xiàn)污染、酸化,、堿化和水澇等現(xiàn)象,。而且由于邊際土地水土條件較差，因此存在與其他植物競爭養(yǎng)分和水資源的問題,。同時,，能源植物基地大面積高密集度的種植方式，也容易誘發(fā)水土流失,、水質(zhì)惡化等問題,。
邊際土地是生物多樣性與景觀多樣性分布的重要場所，許多珍稀動植物就散存于邊際土地上,，因而一般具有較高的生物多樣性價值,。如果大面積開發(fā)種植能源植物，單一物種連作對生物多樣性的損害極大,，大大降低景觀的可觀賞性,，有可能加速生態(tài)系統(tǒng)的退化。
