《世界纤维素乙醇生产发展趋势》.pdf

Part.1 世界纤维素乙醇生产发展趋势 doi:10.3969/j.issn.1674-0319.2012.02.001 1 概 述 类。因此，它们必须在发酵前进行预 酶法。 处理。除了作为生物化学过程的发酵 •发酵产生五碳糖，有时也可产 第一代乙醇装置通常使用淀粉 路径外，纤维素乙醇也可通过使用热 生六碳糖。 基 （如谷物、小麦或甜高粱）原料或 化学过程来生产。根据后一项技术， •生物质遗传工程调整用于作物 糖基 （如甘蔗或甜菜）原料。利用淀 可对生物质运用热和化学品使原料分 优化生长和提高土地利用率。 粉基和糖基原料来生产乙醇已开拓了 解成合成气，用合成气可再加工成乙 •改进的收获技术。 新的市场，但它们与人争粮。纤维素 醇和其他产品。生产纤维素乙醇无论 美国 《化学技术与生物技术》 乙醇，也称之为 “第二代”乙醇，它 是生物化学法或是热化学法，迄今均 （C h e m i c a l T e c h n o l o g y 以非粮作物为原料。 已被证明在商业上是可行的。图1 表 B i ot echn ol ogy ）杂志于2011 年4 月 美国能源部将适合于生产乙醇 明纤维素乙醇的成本竞争性。 22 日发布评论认为，将生物质转化为 的纤维素原料划分为5 个组。 纤维素乙醇商业化开发的一些进 纤维素乙醇是生物质生产高辛烷值、 •农业残余物：农作物残余物， 展包括： 环境友好的运输燃料最有效的应用。 如小麦秸秆、玉米秆、叶、皮。 •生物质气化的改进和优化。 从自然效率来看，生物质原料在 •林业残余物：伐木业和木材厂 •纤维素水解的改进：酸法和 美国和全球各地产量丰富，它含大量氧 的残余物，如木屑、锯末和造纸废浆。 图1 纤维素乙醇的成本竞争性 •牧草：可用于生产乙醇的柳枝 稷 （换季牧草）和其他耐寒、快速生 长的草。 •城市和其他废弃物：植物基废 弃物，如生活垃圾、纸制品、纸浆、 食品加工废弃物。 •树木：杨树、柳树和其他快速 生长的树木，尤其是适于生产乙醇的 树木。 纤维素原料非常丰富，但是与淀 BCG （美国波士顿咨询集团）的分析发现，纤维素乙醇与3 美元/ 加仑 （1 加仑=3.7854 1 升， 粉基和糖基原料相比，有一个很大的 下同）的汽油相比，将趋于具有成本竞争性 （a. 生物化学途径；b. 基于原料成本45~60 美元/ 干吨， 产出80~ 100 加仑/ 干吨；c. 乙醇能量密度约为汽油的65%，约 1.565 加仑乙醇可替代1 加仑汽油） 缺点：它们较难被破解成可发酵的糖 6 生物产业技术 2012 02 3 . ( 月). 万方数据 世界纤维素乙醇生产发展趋势 （约占40 ％以上）。为了最有效地利 世界最大的玉米乙醇生产商美国 所有的投入，每产生1 兆焦耳 （MJ ） 用这种生物量，必须使整个原料转化， Poet 公司于2010 年6 月中旬表示， 的能量将排放41.8g 的二氧化碳当量 包括氧。纤维素乙醇是替代的运输燃 其将投产的第一套商业纤维素乙醇可 （41.8gCO eq/MJ ）。生物气体输出作 2 减少碳排放 111%