最近,，國(guó)家出臺(tái)不再批準(zhǔn)新建糧食乙醇項(xiàng)。目的規(guī)定后,，業(yè)界發(fā)展纖維素乙醇的熱情驟然升溫,。但目前纖維素酶的高成本,、低效率,，成為妨礙纖維素酶法生物轉(zhuǎn)化技術(shù)實(shí)用化的主要障礙,。在6月17日舉行的首屆中國(guó)生物產(chǎn)業(yè)大會(huì)生物能源與生物制造論壇上，曾經(jīng)首創(chuàng)’木精一酒精聯(lián)產(chǎn)’生物煉制模式的山東大學(xué)微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室專任曲音波教授指出,，構(gòu)建纖維素資源的生物煉制模式,，必須學(xué)習(xí)石化工業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，打破用生物質(zhì)單純生產(chǎn)單一產(chǎn)品的傳統(tǒng)觀念廢分利用纖維原料中的每一組分,，將其分別轉(zhuǎn)化為不同產(chǎn)品,，以此解決纖維素轉(zhuǎn)化技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益不過關(guān)的問題。
纖維質(zhì)原料是自然界最豐富的可再生資源,，尚未得到充分利用,，利用纖維質(zhì)原料生產(chǎn)乙醇工藝的研究和開發(fā)，目前是被國(guó)內(nèi)外業(yè)界寄予厚望的重點(diǎn),。目前,，纖維資源生物煉制的核心技術(shù)是纖維素酶的生產(chǎn)和纖維素水解，而妨礙木質(zhì)纖維素資源酸法生物轉(zhuǎn)化技術(shù)實(shí)用化的主要障礙,，就是纖維素酶的生產(chǎn)效率低和成本高,。
據(jù)曲音波介紹，在目前的產(chǎn)酶技術(shù)條件下,，生產(chǎn)1加侖乙醇需用纖維素酶的生產(chǎn)費(fèi)用約為30～50美分,，這就影響了纖維素資源的工業(yè)使用。當(dāng)前的研究目標(biāo),，是將纖維素酶成本減少到低于每加侖乙醇5美分,，這需要酶的比活性或生產(chǎn)效率增高約10倍、據(jù)了解,，雖然國(guó)內(nèi)許多科研機(jī)構(gòu)致力于纖維素酶的開發(fā),，也取得了一些進(jìn)展，但仍未能解決纖維素酶法生物轉(zhuǎn)化的根本問題,。在這種情況下,，纖維素乙酸生產(chǎn)的突破口必須瞄向生物煉制，充分利用纖維素資源的多原料組分,，采用多技術(shù)集成,，生產(chǎn)多種產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)資源價(jià)值的最大化,。
我國(guó)的生物煉制工業(yè)具有良好基礎(chǔ),，河南天冠集團(tuán)的小麥精煉就是一個(gè)很好的模式。此外,，還有國(guó)家環(huán)?？偩衷扑]的以作物秸稈生產(chǎn)紙、酒精,、飼料的綜合加工工藝,。不久前,，山東大學(xué)微生物國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國(guó)際上首創(chuàng)的’木糖一酒精聯(lián)產(chǎn)’’生物煉制模式，引起了許多業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注,。
此前,，有關(guān)單位在山東禹城已經(jīng)建立了以玉米芯為原料的產(chǎn)業(yè)集群，形成了玉米芯一低聚術(shù)精,、水精醇,、糠醒一纖維殘?jiān)l(fā)電的產(chǎn)業(yè)鏈條，并初具規(guī)模,，年產(chǎn)木精相關(guān)產(chǎn)品能力達(dá)5萬噸,。然而，這些生產(chǎn)工藝只利用了原料中的部分半纖維素,，7～10噸原料才能生產(chǎn)1噸產(chǎn)品,。而同時(shí)產(chǎn)生的數(shù)噸術(shù)精渣，只能低價(jià)賣終電廠燒掉,。這些已經(jīng)集中起來的木精渣的纖維素含量高達(dá)55％～60％,，由于已經(jīng)經(jīng)過深度預(yù)處理，比較容易被纖維素酶水解生成葡萄糖,，進(jìn)而發(fā)酵生成燃料乙醇,。廢渣的乙醇得率可以達(dá)20％以上。
在此基礎(chǔ)上,，山東大學(xué)開發(fā)出新的生物煉制工藝,，從原料五米芯生產(chǎn)出了低聚木糖、木精醇,。燃料乙醇及木素產(chǎn)品,。據(jù)估計(jì)，’木糖一酒精聯(lián)產(chǎn)’工藝的酒精生產(chǎn)成本低于糧食酒精成本,，初步的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析顯示,，該項(xiàng)目有良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。據(jù)悉,，該課題組目前已經(jīng)建立起了年產(chǎn)3000噸乙醇的試驗(yàn)裝置,，正在完善水糖相關(guān)產(chǎn)品一酒精聯(lián)產(chǎn)工藝，爭(zhēng)取盡快建立起萬噸級(jí)的纖維素酒精示范工廠,。
曲音波介紹了該生物煉制模式的遠(yuǎn)景：在完善萬噸級(jí)水精相關(guān)產(chǎn)品一纖維素酒精聯(lián)產(chǎn)示范工廠的基礎(chǔ)上,，科研人員將擴(kuò)大原料品種，如玉米秸和麥秸等,，同時(shí)擴(kuò)大聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品,，如化學(xué)品、飼料。紙漿,、沼氣,、二氧化碳等，建立植物全株綜合煉制技術(shù)示范企業(yè),。在原料豐富的農(nóng)村地區(qū)建立生物煉制中心,，使農(nóng)作物全株收獲,，經(jīng)過分級(jí)分離和精細(xì)加工,，最終實(shí)現(xiàn)全部利用。
對(duì)于50年后生物質(zhì)生物煉制技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,，曲教授作了這樣的展望：屆時(shí)將實(shí)現(xiàn)淀粉,、糖類、纖維素,、木素等生物質(zhì)原料的全部利用,，產(chǎn)品多元化，形成生物質(zhì)煉制巨型行業(yè),，部分替代不可再生的一次性礦產(chǎn)資源,，初步實(shí)現(xiàn)以碳水化合物為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。
