近日，美國北卡羅來納大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新技術(shù)，極大提高了利用木本植物制造生物燃料的效率。研究人員稱，該技術(shù)標(biāo)志著人類向具有商業(yè)價值的生物燃料技術(shù)又邁進了一大步。北卡羅來納大學(xué)生物和農(nóng)業(yè)工程學(xué)副教授史瓦帕說：“新技術(shù)讓生物燃料的生產(chǎn)更廉價、更高效。同時，它將富含木質(zhì)素的植物變成了有利可圖的生物燃料原材料，極大程度地降低了生物燃料對玉米等主要糧食作物的依賴。”

　　史瓦帕介紹，如果利用傳統(tǒng)方法生產(chǎn)乙醇、丁醇等生物燃料，生產(chǎn)廠家通常會使用玉米、甜菜等作物作為原材料，因為它們淀粉或單糖含量高。然而，由于這些作物也是主要的糧食作物，會對人類的糧食供應(yīng)造成很大威脅。其他非食用類原材料包括柳枝稷、不可食用的玉米稈等。但開發(fā)商在利用這些非食用類原材料生產(chǎn)生物燃料時發(fā)現(xiàn)，它們的潛能都被“鎖”在了植物的木質(zhì)素中。木質(zhì)素存在于木質(zhì)組織中，主要作用是通過形成交織網(wǎng)來硬化細胞壁。木質(zhì)素主要位于纖維素纖維之間， 起抗壓作用。在木本植物中，木質(zhì)素占25%，是世界上第二位最豐富的有機物(纖維素是第一位)。由此看來，木質(zhì)素在自然界的含量極為豐富，但同時由于結(jié)構(gòu)堅韌，很難分解利用。

　　因此分解木質(zhì)素、釋放里面的碳水化合物就成了利用它生產(chǎn)生物燃料不可避免的第一步。此前，研究人員在分解木質(zhì)素的過程中都會使用刺激性很強的化學(xué)制劑，將木質(zhì)素分解成富含碳水化合物的物質(zhì)以及液態(tài)垃圾。隨后，碳水化合物在酶的催化下轉(zhuǎn)變成糖類，最后發(fā)酵制造乙醇或丁醇等。這一傳統(tǒng)技術(shù)的不足之處在于，許多碳水化合物會隨著液態(tài)垃圾流失，降低生物原材料利用率。要想提高原材料的利用率，就必須在這一過程中加入額外的程序，在碳水化合物流失之前將其尋回，但要做到這一點很難，而且成本會相應(yīng)提高。

　　北卡羅來納大學(xué)的研究人員另辟蹊徑，找到了另外一條釋放木質(zhì)素中碳水化合物的方法：將木質(zhì)素暴露在氣態(tài)臭氧中。由于木質(zhì)素中水分含量少，這樣的方法可以生產(chǎn)出含糖量極高的固態(tài)物質(zhì)，同時幾乎不會產(chǎn)生任何固態(tài)或液態(tài)形式的垃圾。史瓦帕介紹：“該方法能高效地降解木質(zhì)素，而且基本不會造成糖類流失。生成的固態(tài)物質(zhì)能直接被酶催化成糖，用于生產(chǎn)生物燃料?！彪m然技術(shù)本身的成本要比傳統(tǒng)刺激性化學(xué)制劑高，但總體而言，成本效率要比后者高出很多。

　　不久前，該研究小組剛剛獲得美國生物能研發(fā)中心的津貼，用于將技術(shù)進行微調(diào)，讓其更適用于不同原材料，如柳枝稷、芒草等的加工。史瓦帕介紹，他們的最終目的是讓該技術(shù)能適用于所有植物，生產(chǎn)以這些植物糖類為原料的任何品種的生物燃料以及相關(guān)產(chǎn)品。