與使用糖類和淀粉類原料生產(chǎn)的第一代生物燃料相比，第二代生物燃料不“與人爭糧”的巨大優(yōu)勢吸引了越來越多的目光。通過纖維素乙醇特別是利用農(nóng)作物秸稈的產(chǎn)業(yè)化研究已經(jīng)成為全國生物技術(shù)和可再生能源研究的焦點(diǎn)之一。

但有一個(gè)難題一直困擾著科研人員。

玉米、大豆等之所以可以由食物變身為燃料乙醇，少不了一種神奇的物質(zhì)——酶。酶是一種帶有活性的蛋白質(zhì)，可以在特定條件下起到生物催化劑的作用，高效率地催化各種生物化學(xué)反應(yīng)。

然而，與玉米、大豆等主要由淀粉組成不同，秸稈、廢紙等主要是由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成的。原來能將淀粉變乙醇的酶制劑，對纖維素“束手無策”。

今年3月，來自丹麥的工業(yè)酶制劑提供商諾維信公司正式推出酶制劑產(chǎn)品諾纖力 賽力二代（Cellic CTec2），成為全球首款可以實(shí)現(xiàn)纖維素乙醇商業(yè)化量產(chǎn)的工業(yè)酶制劑。

諾維信全球執(zhí)行副總裁托馬斯·那奇告訴記者：“生產(chǎn)一加侖的纖維素乙醇，酶制劑的成本在50美分左右，總的生產(chǎn)成本在2美元左右。而且從工藝集成、優(yōu)化角度以及各種技術(shù)的角度來說，我們認(rèn)為還有下降生產(chǎn)成本的空間。”

每加侖2美元的成本與目前國際市場的汽油價(jià)格持平——這意味著，纖維素生物質(zhì)能源成為了極具競爭力的汽油替代品。

商業(yè)化應(yīng)用仍需時(shí)日

中糧集團(tuán)、中石化、諾維信公司三方計(jì)劃在2011年第三季度開始建設(shè)萬噸規(guī)模纖維素乙醇示范工程。這意味著，纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化將進(jìn)入快車道，我國的汽車離喝上更加環(huán)保、價(jià)格更低的“生物乙醇”燃料不遠(yuǎn)了。

“希望在未來的三到五年之內(nèi)能夠完成商業(yè)化示范裝置的建設(shè)，并能夠把最終的產(chǎn)品推向市場。目前做的工作還是在示范項(xiàng)目前期準(zhǔn)備。”中糧科學(xué)研究院生化研發(fā)中心總經(jīng)理助理林海龍介紹說。

像所有新生的行業(yè)一樣，雖然在技術(shù)上獲得重大突破，但其市場如何仍需時(shí)間檢驗(yàn)。面對過于分散的國內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀，纖維素乙醇示范工程也面臨著很多艱難險(xiǎn)阻。

林海龍說：“秸稈做乙醇根據(jù)技術(shù)方案的不同，大概是在4—7噸農(nóng)作物秸稈可以生產(chǎn)1噸乙醇。在中國，我承認(rèn)它與美國的形式不太一樣，農(nóng)業(yè)操作的形式相對來說更分散，如果將來實(shí)現(xiàn)秸稈大規(guī)模利用，秸稈的收集和物流對中國來說是很嚴(yán)峻的問題。”

面對種種可預(yù)見的困難，諾維信中國區(qū)總裁柯銘也坦言：“工業(yè)精煉還處于一個(gè)襁褓期，有很好的發(fā)展空間，但它有三個(gè)重要的問題需要解決。第一個(gè)是有沒有現(xiàn)成的技術(shù)；第二就是已經(jīng)有的技術(shù)是不是在經(jīng)濟(jì)可行性上有競爭力；第三個(gè)是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，因?yàn)楝F(xiàn)有的像農(nóng)林、畜牧業(yè)的組織形式主要是為食品生產(chǎn)而進(jìn)行的，它要為工業(yè)提供穩(wěn)定的一年12個(gè)月的原料來源的話，就必須對它的結(jié)構(gòu)進(jìn)行一些調(diào)整，適合工業(yè)生產(chǎn)的需要。”

而如果絕大多數(shù)的秸稈都去制造生物乙醇了，是否會造成土壤營養(yǎng)成分流失呢？對此，林海龍表示：“在國內(nèi)、國外都做了許多研究，影響土壤營養(yǎng)活力的不僅僅是秸稈，也包括耕種的方式、土壤中微生物的情況，耕種田地中生物的情況和操作方式。所以國內(nèi)有學(xué)者認(rèn)為，如果適當(dāng)?shù)幕蛘甙匆欢ū壤挠媒斩捜ゼ庸?，并不會影響土地的質(zhì)量。”