玉米芯能做什么？司空見慣的一幕是，當(dāng)玉米粒被吃完后，玉米芯就完全失去了利用價(jià)值。而如今，常常被丟棄的玉米芯已華麗轉(zhuǎn)身，一躍成為生物質(zhì)能源的理想原料。
在近日舉行的第六屆中國工業(yè)生物技術(shù)發(fā)展高峰論壇上，山東大學(xué)微生物技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任曲音波在向記者介紹玉米芯煉制生物燃料時(shí)興奮不已。由他領(lǐng)銜完成的“玉米芯廢渣制備纖維素乙醇技術(shù)與應(yīng)用”項(xiàng)目不但突破了諸多技術(shù)瓶頸，而且還率先在國際上建成了用玉米芯年產(chǎn)3000噸纖維素乙醇的中試生產(chǎn)裝置和萬噸級的生產(chǎn)示范裝置，使生產(chǎn)成本接近了糧食乙醇生產(chǎn)水平。
構(gòu)建生物煉制模式
隨著能源危機(jī)警鐘的敲響和節(jié)能呼聲的日益高漲，以生物質(zhì)能為代表的可再生能源就成為全世界共同關(guān)注的焦點(diǎn)。
曲音波表示，煤炭、石油等化石能源需要經(jīng)過億萬年的轉(zhuǎn)化才可實(shí)現(xiàn)。而伴隨著生物煉制技術(shù)的不斷升級，將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化成能源則只需三五天的時(shí)間，因此，生物質(zhì)能是石油等化石燃料的理想替代品。
不僅如此，在他看來，生物質(zhì)能還能夠?qū)崿F(xiàn)碳平衡。由于生物質(zhì)能的原料大部分來源于植物廢棄物，這些生物質(zhì)資源在綜合利用的過程中，除了能轉(zhuǎn)變成大量的能源，排出的二氧化碳還可以被植物再次吸收，不會給環(huán)境增加任何額外的負(fù)擔(dān)，因此能夠最終實(shí)現(xiàn)碳平衡的效果。
此前，使用玉米、小麥為原料生產(chǎn)糧食乙醇和使用木薯、紅薯為原料生產(chǎn)非糧乙醇，因?yàn)榇嬖?ldquo;與人爭糧”、“與糧爭地”的先天不足，一直備受爭議。也正因?yàn)槿绱耍瑯I(yè)界發(fā)展以秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的纖維素乙醇的熱情驟然升溫。
不過，在纖維素乙醇熱情高漲的同時(shí)，困難也接踵而來。曲音波表示，轉(zhuǎn)化效率較低、成本高是妨礙其發(fā)展的主要障礙。
據(jù)曲音波介紹，生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化的主流技術(shù)之一就是建立生物降解轉(zhuǎn)化的糖平臺，即將秸稈等纖維質(zhì)原料經(jīng)過預(yù)處理得到纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，再經(jīng)過酶水解制得葡萄糖、木糖等，再經(jīng)過發(fā)酵制成液體燃料和化學(xué)品。
然而，將纖維素降解轉(zhuǎn)化存在很多難點(diǎn)，例如預(yù)處理效率不高、水解糖發(fā)酵性能差、發(fā)酵效能比較差、反應(yīng)過程復(fù)雜等。雖然國內(nèi)許多科研機(jī)構(gòu)都在致力于纖維素酶的開發(fā)，也取得了一些進(jìn)展，但也仍未能解決纖維素酶法生物轉(zhuǎn)化的根本問題。
“能從一個復(fù)雜的生物原料最終生產(chǎn)出液態(tài)燃料，質(zhì)量很難過關(guān)，工藝又十分復(fù)雜，這導(dǎo)致很多企業(yè)做不下去。”曲音波說。
另外，在曲音波看來，目前國內(nèi)外多數(shù)研究單位和企業(yè)都只試圖以秸稈等原料單純生產(chǎn)燃料乙醇一種產(chǎn)品，這使得原料、預(yù)處理所占的成本在總成本中的比例過高，而原料中的各種成分也未能被充分利用，這是導(dǎo)致纖維素乙醇工藝尚未能產(chǎn)業(yè)化的主要原因之一。
據(jù)了解，每生產(chǎn)一噸纖維素乙醇約消耗6噸以上秸稈，生產(chǎn)成本大多在8000元/噸以上，明顯高于當(dāng)前糧食乙醇的成本。
