近日,中國科學(xué)院成都生物研究所“一種浮萍發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的方法”獲國家知識產(chǎn)權(quán)局發(fā)明專利。
能源是人類社會生存和發(fā)展的根本。隨著不可再生資源的日益枯竭,以及減排溫室氣體保護(hù)環(huán)境,確保人類社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要,大力發(fā)展可再生的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)已成為緩解當(dāng)前能源和環(huán)境危機的必然選擇。
燃料乙醇是生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)方面發(fā)展最快,規(guī)模最大的一種生物燃料,具有生產(chǎn)技術(shù)較為成熟、生產(chǎn)原料來源廣泛等特點。在燃油中加入適量的燃料乙醇,可使尾氣中一氧化碳和碳?xì)浠衔锏暮糠謩e下降30.8%和13.4%。
目前,以木質(zhì)纖維素資源為原料的第二代燃料乙醇是世界各國的研究熱點,也是未來燃料乙醇發(fā)展的趨勢。但由于其原料本身的性質(zhì),必須首先對木質(zhì)纖維素原料進(jìn)行預(yù)處理才能有效將其利用。物理法設(shè)備復(fù)雜,成本高昂;化學(xué)法對環(huán)境污染大,成本較高;物理化學(xué)法設(shè)備成本高,糖得率較低;生物法處理周期長,相關(guān)酶的生產(chǎn)成本高,降解能力待提高。這些問題使得木質(zhì)纖維素燃料乙醇遲遲未能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
浮萍具有淀粉含量高、生長速度快、易于培養(yǎng)、材料成本低、不占用耕地、不與人爭糧等優(yōu)點,是一種極具潛力的用于燃料乙醇生產(chǎn)的原料。但由于浮萍成份及結(jié)構(gòu)的特殊性,若將浮萍直接用于發(fā)酵會存在發(fā)酵后乙醇濃度低,發(fā)酵效率不高,原料利用率差等問題。
成都生物研究所研究人員針對以上浮萍發(fā)酵的缺點,發(fā)明一種浮萍發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇的方法,通過對浮萍進(jìn)行簡單預(yù)處理后快速發(fā)酵生成乙醇,提高乙醇濃度和發(fā)酵效率,降低生產(chǎn)成本。預(yù)處理后的浮萍發(fā)酵可達(dá)到3.17%(w/w)的乙醇濃度,相對于預(yù)處理前提高了33.2%,是目前所報道的基于浮萍原料生產(chǎn)燃料乙醇所達(dá)到的最高濃度,較木質(zhì)纖維素燃料乙醇的預(yù)處理工藝有明顯優(yōu)勢。