美國(guó)科學(xué)家的一項(xiàng)最新研究，在生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為燃料能源上邁出了重要一步。他們找到一種有效的方法,，成功地讓柳枝稷、白楊樹(shù)等植物的木質(zhì)纖維素（即固態(tài)生物質(zhì)能）轉(zhuǎn)化為“綠色汽油”,。該研究成果有助于掃清綠色汽油市場(chǎng)化的關(guān)鍵障礙,。相關(guān)論文將以封面文章的形式發(fā)表在第1卷第5期的《化學(xué)與可持續(xù)性、能源與材料》（Chemistry & Sustainability, Energy & Materials,，簡(jiǎn)稱ChemSusChem）上,，這是一本2008年新發(fā)行的化學(xué)領(lǐng)域?qū)W術(shù)期刊。
領(lǐng)導(dǎo)該項(xiàng)研究的是美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)Amherst分校（University of Massachusetts-Amherst）的化學(xué)工程師George Huber,，他與研究生Torren Carlson,、Tushar Vispute聲稱，這是首次實(shí)現(xiàn)植物纖維素到汽油組分的直接轉(zhuǎn)變,。
Huber表示,，“未來(lái)的生物燃料在化學(xué)組成上十分接近于現(xiàn)在的柴油，而化學(xué)工程師們所面臨的挑戰(zhàn)就是在適合現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施的條件下,，找到用生物質(zhì)能高效生產(chǎn)液體燃料的方法,。”
新方法的關(guān)鍵就是：在一種名為ZSM5的固體催化劑存在條件下,，快速加熱纖維素使其分解,。催化劑的作用在于加速反應(yīng)過(guò)程，減少原材料的不必要消耗,。而后又快速冷卻生成的產(chǎn)物,，從而制造出一種液體，其中包含多種汽油成分,。
研究人員證實(shí),，整個(gè)反應(yīng)過(guò)程可以在兩分鐘內(nèi)完成，而所需要的熱能也相對(duì)比較適度,。僅這一步就能形成四分之一的汽油組成物質(zhì),，如萘和甲苯。這些液體可以被進(jìn)一步加工,，形成汽油的其他組分,，或者干脆作為辛烷汽油的混合物。
支持該項(xiàng)研究的NSF催化與生物催化項(xiàng)目主任John Regalbuto表示,，“綠色汽油由于可以用在現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)上,，而且不會(huì)招致相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)損失，因此相比生物乙醇而言,，它是另一種有吸引力的替代能源,。從理論上而言,，綠色汽油比生物乙醇的生產(chǎn)需要的能量要少得多，相應(yīng)的碳足跡（carbon footprint,，產(chǎn)品生命周期中總的溫室氣體排放量）和生產(chǎn)成本也要更低,。”Regalbuto補(bǔ)充道，“以柳枝稷,、白楊樹(shù)作為能源作物和纖維素來(lái)源,，也解決了最近一些科學(xué)家提出的作物乙醇和大豆柴油的全周期溫室氣體問(wèn)題（參見(jiàn)更多閱讀）。”
實(shí)際上,，不止高校和學(xué)術(shù)科研機(jī)構(gòu)在努力,，全世界大大小小的能源公司都在積極設(shè)計(jì)各種方法，利用生物質(zhì)能生產(chǎn)燃料,。Regalbuto認(rèn)為,，Huber此次的方法處于新型綠色汽油范式研究的最前沿。這不僅因?yàn)樵撧D(zhuǎn)化過(guò)程能以簡(jiǎn)潔的方式在短時(shí)間內(nèi)處理大量的生物質(zhì)原料,，同時(shí)它基本上不需要任何外部能量,。Regalbuto說(shuō)，“事實(shí)上,，該過(guò)程釋放的額外能量還可以用來(lái)發(fā)電,，因此如果善加處理，甚至不會(huì)有任何碳足跡,。”
Huber等人目前正致力于弄清該過(guò)程的化學(xué)機(jī)制,，并為這一單步技術(shù)設(shè)計(jì)出新的催化劑和反應(yīng)器，從而加速綠色汽油的商業(yè)化過(guò)程,。（科學(xué)網(wǎng) 任霄鵬/編譯）
生物谷推薦原始出處：
（ChemSusChem）,，10.1002/cssc.200800018，Torren R. Carlson, Tushar P. Vispute, George W. Huber
Green Gasoline by Catalytic Fast Pyrolysis of Solid Biomass Derived Compounds
Torren R. Carlson, Tushar P. Vispute, George W. Huber, Prof. *
Department of Chemical Engineering, University of Massachusetts, 159 Goessmann Lab, 686 North Pleasant St. Amherst MA 01003-9303, USA, Fax: (+1) 413-545-1647
