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)國家重點實驗室主任曲音波在向記者介紹玉米芯煉制生物燃料時興奮不已。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。
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擔(dān)，因此能夠最終實現(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，因為存在“與人爭糧”、“與糧爭地”的先天不足，一直備受爭議。也正因為如此，業(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，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，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)許多科研機構(gòu)都在致力于纖維素酶的開發(fā)，也取得了一些進展，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。
