作者:劳伦斯·伯克利国家实验室的阿里亚·科夫纳 作者卡罗琳娜·阿劳霍·巴尔塞洛斯准备将木质生物质分解成可发酵的糖
学分:伯克利实验室 对石油燃料的依赖和肆虐的野火:两个独立的大规模挑战可以通过一项科学突破来解决
劳伦斯·伯克利国家实验室(伯克利实验室)和桑迪亚国家实验室的团队合作开发了一种简化高效的工艺，将森林植被和农业废弃物等木本植物物质——目前有意或无意燃烧的物质——转化为液体生物燃料
他们的研究最近发表在《美国化学学会可持续化学与工程》杂志上
“根据最近的一份报告，到2050年，每年将有3800万公吨干燥的木质生物质可用，这使得它成为生物燃料生产中异常丰富的碳源，”加州大学伯克利分校高级生物燃料和生物产品工艺开发部门的高级工艺工程师卡罗琳娜·巴尔塞洛斯说
然而，将木质生物质转化为生物燃料的努力通常会受到木材内在性质的阻碍，这使得化学分解非常困难，澳大利亚植物保护协会研究科学家埃里克·桑德斯特龙补充道
“我们的两项研究详细说明了一种低成本的生物质资源转化途径，否则这些生物质资源将在野外或刀耕火种堆中燃烧，或者增加季节性野火的风险和严重性
我们有能力将这些可再生碳源从空气污染和火灾中转化为可持续的燃料
" 幕后照片
Sundstrom和Barcelos的论文的合著者、前ABPDU高级工艺工程师严继鹏正在收集木片
学分:伯克利实验室 在巴尔塞洛斯和桑德斯特罗姆领导的一项研究中，科学家们使用无毒化学物质、商业上可获得的酶和一种特殊工程酵母菌株，在一个反应器或“罐”中将木材转化为乙醇
“此外，随后的技术和经济分析帮助研究小组确定了必要的改进措施，通过这种转化途径使乙醇产量达到每加仑3美元
这项工作是有史以来第一个从木质生物质生产乙醇的端到端工艺，具有高转化效率和简单的一锅配置
(任何厨师都知道，一锅法总是比需要多锅的更容易，在这种情况下，这也意味着更低的水和能源消耗
) 在一项由联合生物能源研究所(JBEI)的约翰·格拉德登(John Gladden)和拉利滕杜·达斯(Lalitendu Das)领导的补充研究中，一个团队对一锅法进行了微调，使其能够以与现有的草本生物质转化方法相同的效率转化加州的木质生物质，如松树、杏仁、核桃和冷杉树的碎片，即使输入的是不同木材类型的混合物
JBEI和Sandia的博士后Das说:“从森林中移除木本生物量，如塞拉的杂草丛生的松树，从农业区移除木本生物量，如加州中央谷的杏仁果园，我们可以同时解决多个问题:火灾多发州的灾难性野火，作物残留物受控燃烧造成的空气污染危害，以及我们对化石燃料的依赖。”
“除此之外，我们将大幅减少大气中的碳含量，并在生物能源行业创造新的就业机会
" 转换过程的快照，从木材一直到纯化乙醇
学分:埃里克·桑斯特罗姆和卡罗来纳·阿劳霍·巴尔塞洛斯/伯克利实验室 乙醇已经被用作传统汽油中的减排添加剂，通常占我们泵入汽车和卡车的气体的10%
一些特种车辆被设计为使用乙醇含量高达83%的燃料
此外，植物生物质产生的乙醇可以用作制造更复杂的柴油和喷气燃料的成分，这有助于使难以电气化的航空和货运部门脱碳
目前，生物乙醇最常见的来源是玉米粒——一种更容易被化学分解的淀粉材料，但需要土地、水和其他资源来生产
这些研究表明，木质生物质可以有效地分解，并在与淀粉基玉米乙醇具有成本竞争力的综合过程中转化为先进的生物燃料
这些技术也可以用来生产“顺便”生物燃料，这种燃料在化学性质上与汽油和柴油中已经存在的化合物相同
这项工作的下一步是开发、设计和部署中试规模的技术，这被定义为每天转化一吨生物质的过程
伯克利实验室团队正与一家总部位于海湾地区的先进可再生燃料和生物化学公司Aemetis合作，将该技术商业化，并在试点阶段完成后大规模推出
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
