美國(guó)開發(fā)生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化燃料新方法

　　美國(guó)加州大學(xué)環(huán)境工程學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)8月4日宣布，已開發(fā)出一種多用途、相對(duì)無毒的將木質(zhì)生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化為生物燃料和化學(xué)品的新方法。研究團(tuán)隊(duì)已創(chuàng)建了一個(gè)新公司，致力于該項(xiàng)技術(shù)的商業(yè)化。
    
    該方法組合使用了金屬鹵化物選擇性催化劑與高度可調(diào)的共溶劑——可再生的四氫呋喃（THF），可在單相反應(yīng)中將生物質(zhì)解構(gòu)與糖類的催化脫水進(jìn)行組合，提高從生物質(zhì)生產(chǎn)燃料前體糠醛和5-羥甲基糠醛（5-HMF）的效率。金屬鹵化物適用于木質(zhì)生物質(zhì)衍生的糖類生產(chǎn)糠醛和5-HMF，得到的燃料前體進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙醇、化學(xué)品或替代型生物燃料。
    
    研究人員還開發(fā)了共溶劑增強(qiáng)木質(zhì)纖維素分餾技術(shù)（CELF），使用四氫呋喃作為共溶劑，幫助粗生物質(zhì)原料進(jìn)行分解。CELF的獨(dú)特之處在于可將多個(gè)處理步驟，如預(yù)處理、糖水解、糖催化等在一個(gè)步驟中實(shí)現(xiàn)，減少了反應(yīng)中的水含量，使固體量最大化，同時(shí)也可節(jié)約熱量和能量。該過程還可通過改變配置，制取化學(xué)品或生物燃料等不同的終端產(chǎn)品。
    
    與其他可用的生物質(zhì)溶劑相比，四氫呋喃能很好地適合這一過程，因?yàn)樗c水可均勻混合，沸點(diǎn)低易回收，并且還可作為最終產(chǎn)品進(jìn)行再生?？啡┖?-HMF可轉(zhuǎn)化為汽油、噴氣燃料、柴油和可再生化學(xué)品，包括2-甲基呋喃（MF）和2,5-二甲基呋喃（DMF）。
    
    研究人員表示，他們?cè)趩我坏囊诲伔磻?yīng)中將四氫呋喃和金屬鹵化物氯化鐵組合，獲得了95%的理論最大產(chǎn)率。與目前的商業(yè)化技術(shù)相比，產(chǎn)率提高了近50%，從而在當(dāng)前原油價(jià)格范圍內(nèi)，可降低糠醛生產(chǎn)成本。除具有高的產(chǎn)率外，這一過程中超過90%的木質(zhì)素被CELF溶解和提取，并作為細(xì)粉狀產(chǎn)品被回收。木質(zhì)素通常難以利用，不過一旦用CELF提取和解聚，就可制取有更高價(jià)值的化學(xué)品和燃料。