新技术提高了生物燃料生产的效率

北卡罗来纳州立大学的研究人员已经开发了一种更有效的技术，可以生产来自木质植物的生物燃料，从而显着减少了传统的生物燃料生产技术导致的废物。该技术是朝向创造商业可行的生物燃料来源的重要步骤。

“这种技术使得该过程更效率更高，更便宜，”NC国家生物学和农业工程副教授Ratna Sharma-Shivappa博士说，该研究副教授和研究。“该技术可以打开大门，以使木质素的植物物质成为生物燃料的商业上可行的原料，削减生物燃料依赖主轴粮食作物。”

传统上，为了使乙醇，丁醇或其他生物燃料，生产商使用玉米，甜菜或其他高淀粉或简单糖的植物物质。然而，由于这些作物也是显着的主食，生物燃料正在与这些作物的人竞争。

然而，其他形式的生物质——如柳枝稷或不可食用的玉米秸秆——也可以用来制造生物燃料。但这些其他作物也有自己的问题:它们的能量潜力被锁在植物的木质素中——木质素是一种木质的保护材料，为每一种植物提供结构支撑。分解木质素以达到植物的碳水化合物成分是制造生物燃料必不可少的第一步。

目前，研究人员探索如何从这种所谓的“木质”材料中创造生物燃料，用苛刻的化学物质将植物质分解为富含碳水化合物的物质和液体废物流。然后将这些碳水化合物暴露于将碳水化合物转化为可以发酵以制备乙醇或丁醇的糖的酶。

这种技术通常导致植物的大部分碳水化合物与液体废物流虹吸。研究人员必须纳入额外的过程来检索那些碳水化合物，或者完全失去它们。

但现在来自国家统计统联因国家的研究人员已经开发出一种从木质素中释放碳水化合物的新方法。通过将植物物质暴露于气态臭氧，水分很少，它们能够生产富含碳水化合物的固体，没有固体或液体废物。

Sharma-Shivappa说:“这种方法效率更高，因为它能非常有效地降解木质素，而且植物的碳水化合物几乎没有损失。”“然后，固体可以直接转化为酶，产生生物燃料生产所需的糖。”

沙姆达指出，该过程本身比使用一间苛刻的化学品浴液释放碳水化合物，但最终更具成本效益，因为它更有效地使用了植物物质。

研究人员最近从生物能源研究与开发中心获得了一笔资金，用于对柳枝稷和芒草的使用过程进行微调。Sharma-Shivappa说:“我们的最终目标是将这项技术用于任何类型的原料，以生产任何可以使用这些糖的生物燃料或生化燃料。”

研究“臭氧溶解对生物乙醇生物转化的影响”，是由Sharma-Shivappa，NC州立博士学位合作。学生Anushadevi Panneerselvam，北科亚州立道局助理和农业工程助理教授博士·哈拉尔博士，NC国家园艺科学教授Thomas Ranney博士，以及化学和生物分子工程副教授Steve Peretti博士NC状态。该研究部分由北卡罗来纳的生物燃料中心部分资助，并于2010年6月23日在匹兹堡匹兹堡的美国农业和生物工程师协会年度国际会议上。

NC国家生物和农业工程系是大学工程学院的联合系，农业和生命科学学院。

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编辑:研究摘要跟随。

“臭氧溶解对生物乙醇生物转化的影响”

作者：Anushadevi Panneerselvam，Ratna Sharma-Shivappa，Praveen Kolar，Thomas Ranney，北卡罗来纳州立大学

提出了：2010年6月23日，2010年匹兹堡农业和生物工程师协会年度国际会议。

抽象的：芒草是一种能生产高质量木质纤维素生物质用于生物乙醇生产的能源甘蔗。然而，这种生物质转化为燃料乙醇的研究还不够深入，在很大程度上取决于预处理技术。臭氧分解是一种新型的预处理方法，可以提高生物质的消化率，以最小的化学废物流的产生和碳水化合物组分的降解。它利用臭氧，一种强大的氧化剂，在分解时形成高度活性的自由羟基离子，从而在没有糠醛和HMF等抑制降解产物的情况下降解木质素。本研究探讨了臭氧在室温和压力下作为预处理方法的效果。臭氧浓度高达60ppm，流速高达0.5 l/min，用于不同时间对几种芒进行预处理，以增强酶水解。通过测定水解后生成的还原糖来确定预处理的效率。预期本研究结果将有助于开发一种比其他脱木质素剂/预处理具有更高特异性的预处理工艺。