2009年，我國已經躍居全球石油消耗量第二大國，按照目前的經濟發展速度和對能源的消耗速度，尋找新的可替代能源已迫在眉睫。請關注——
也許有一天你下班走到停車場，突然發現汽車沒油了，你立刻回到辦公室抱起一堆廢紙，加入汽車油箱裏，順利地開車回家，趕上了與孩子們共進晚餐。
這當然是一種理想境界。但是與廢紙同樣富含生物纖維素的農作物秸稈，正在成為科學家們製造生物燃料的新原料。
尋找可替代石油的燃料
事實上，在生物技術領域，生物燃料並不是一個新詞匯。
早在1860年，德國人奧托就發明了可利用乙醇做汽車燃料的奧托內燃機。與此類似，20世紀初期，德國工程師狄賽爾發明了可利用花生油做燃料的柴油內燃機。
然而，隨著20世紀30年代起對原油的大規模開發，生物燃料的使用驟然下降。上世紀末，生物燃料在石油出現相對短缺的時期才又再次“露麵”。
上世紀70年代末發生石油危機時，人們開始用玉米、大豆、甘蔗等高澱粉和高糖含量的食物生產生物乙醇。生物乙醇是指通過微生物的發酵將各種生物質轉化為燃料酒精。可以單獨或與汽油混配製成乙醇汽油作為汽車燃料。
在初中學習生物課時，我們得知，細細咀嚼米飯會覺得有甜味，那是因為在口腔分泌的唾液澱粉酶作用下，米飯中的澱粉轉化成了帶有甜味的麥芽糖。
生物燃料工業，應用的正是這種原理。人們利用工業化的酶製劑，高效率地將玉米、大豆等所含的澱粉轉化為糖（主要是葡萄糖）。
而從糖到酒精（即乙醇）的過程，其應用原理則與千百年來人們的釀酒原理並無二致——通過利用酵母發酵等，將糖分解成為酒精和水。燃料乙醇工業隻不過比釀酒工業多了一個蒸餾脫水的過程。
能源緊缺的問題日益突出，隨著玉米乙醇、糧食乙醇等燃料的研發成功和推廣，以生物乙醇成為代表的生物燃料因其既便宜又幹淨，在替代石油燃料方麵也比較簡便易行，被認為是應對能源、環境雙重危機的有效方法，頗受青睞。
不過，這種被業界稱為“第一代生物燃料”的技術自誕生以來，就因與人爭糧爭地而飽受爭議，科研人員開始著手研究如何從廢紙、秸稈等大量廢棄材料上獲取“第二代生物燃料”。
秸稈變燃油成為可能
與使用糖類和澱粉類原料生產的第一代生物燃料相比，第二代生物燃料不“與人爭糧”的巨大優勢吸引了越來越多的目光。通過纖維素乙醇特別是利用農作物秸稈的產業化研究已經成為全國生物技術和可再生能源研究的焦點之一。
但有一個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——酶。酶是一種帶有活性的蛋白質，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反應。
然而，與玉米、大豆等主要由澱粉組成不同，秸稈、廢紙等主要是由纖維素、半纖維素和木質素組成的。原來能將澱粉變乙醇的酶製劑，對纖維素“束手無策”。
今年3月，來自丹麥的工業酶製劑提供商諾維信公司正式推出酶製劑產品諾纖力 賽力二代（Cellic CTec2），成為全球首款可以實現纖維素乙醇商業化量產的工業酶製劑。
諾維信全球執行副總裁托馬斯·那奇告訴記者：“生產一加侖的纖維素乙醇，酶製劑的成本在50美分左右，總的生產成本在2美元左右。而且從工藝集成、優化角度以及各種技術的角度來說，我們認為還有下降生產成本的空間。”
每加侖2美元的成本與目前國際市場的汽油價格持平——這意味著，纖維素生物質能源成為了極具競爭力的汽油替代品。
商業化應用仍需時日
中糧集團、中石化、諾維信公司三方計劃在2011年第三季度開始建設萬噸規模纖維素乙醇示範工程。這意味著，纖維素乙醇產業化將進入快車道，我國的汽車離喝上更加環保、價格更低的“生物乙醇”燃料不遠了。
“希望在未來的三到五年之內能夠完成商業化示範裝置的建設，並能夠把最終的產品推向市場。目前做的工作還是在示範項目前期準備。”中糧科學研究院生化研發中心總經理助理林海龍介紹說。
像所有新生的行業一樣，雖然在技術上獲得重大突破，但其市場如何仍需時間檢驗。麵對過於分散的國內農業現狀，纖維素乙醇示範工程也麵臨著很多艱難險阻。
林海龍說：“秸稈做乙醇根據技術方案的不同，大概是在4—7噸農作物秸稈可以生產1噸乙醇。在中國，我承認它與美國的形式不太一樣，農業操作的形式相對來說更分散，如果將來實現秸稈大規模利用，秸稈的收集和物流對中國來說是很嚴峻的問題。”
麵對種種可預見的困難，諾維信中國區總裁柯銘也坦言：“工業精煉還處於一個繈褓期，有很好的發展空間，但它有三個重要的問題需要解決。第一個是有沒有現成的技術；第二就是已經有的技術是不是在經濟可行性上有競爭力；第三個是從產業結構方麵，因為現有的像農林、畜牧業的組織形式主要是為食品生產而進行的，它要為工業提供穩定的一年12個月的原料來源的話，就必須對它的結構進行一些調整，適合工業生產的需要。”
而如果絕大多數的秸稈都去製造生物乙醇了，是否會造成土壤營養成分流失呢？對此，林海龍表示：“在國內、國外都做了許多研究，影響土壤營養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。所以國內有學者認為，如果適當的或者按一定比例的用秸稈去加工，並不會影響土地的質量。”
(來源：科技日報)
上一篇：石榴汁可抑製前列腺癌細胞轉移
下一篇：“藥你苦” 青島中草藥“全飄紅”
