玉米芯能做什么？司空見慣的一幕是，當玉米粒被吃完后，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身，一躍成為生物質能源的理想原料。
在近日舉行的第六屆中國工業(yè)生物技術發(fā)展高峰論壇上，山東大學微生物技術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。由他領銜完成的“玉米芯廢渣制備纖維素乙醇技術與應用”項目不但突破了諸多技術瓶頸，而且還率先在國際上建成了用玉米芯年產3000噸纖維素乙醇的中試生產裝置和萬噸級的生產示范裝置，使生產成本接近了糧食乙醇生產水平。
構建生物煉制模式
隨著能源危機警鐘的敲響和節(jié)能呼聲的日益高漲，以生物質能為代表的可再生能源就成為全世界共同關注的焦點。
曲音波表示，煤炭、石油等化石能源需要經(jīng)過億萬年的轉化才可實現(xiàn)。而伴隨著生物煉制技術的不斷升級，將生物質資源轉化成能源則只需三五天的時間，因此，生物質能是石油等化石燃料的理想替代品。
不僅如此，在他看來，生物質能還能夠實現(xiàn)碳平衡。由于生物質能的原料大部分來源于植物廢棄物，這些生物質資源在綜合利用的過程中，除了能轉變成大量的能源，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，因此能夠最終實現(xiàn)碳平衡的效果。
此前，使用玉米、小麥為原料生產糧食乙醇和使用木薯、紅薯為原料生產非糧乙醇，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，生物質資源轉化的主流技術之一就是建立生物降解轉化的糖平臺，即將秸稈等纖維質原料經(jīng)過預處理得到纖維素、半纖維素和木質素，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品。
然而，將纖維素降解轉化存在很多難點，例如預處理效率不高、水解糖發(fā)酵性能差、發(fā)酵效能比較差、反應過程復雜等。雖然國內許多科研機構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化的根本問題。
“能從一個復雜的生物原料最終生產出液態(tài)燃料，質量很難過關，工藝又十分復雜，這導致很多企業(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燃料乙醇一種產品，這使得原料、預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，這是導致纖維素乙醇工藝尚未能產業(yè)化的主要原因之一。
據(jù)了解，每生產一噸纖維素乙醇約消耗6噸以上秸稈，生產成本大多在8000元/噸以上，明顯高于當前糧食乙醇的成本。
