跳动城乡网当谈到从植物中制造燃料时，第一步始终是最困难的——分解植物物质。一项新的研究发现，在预处理步骤中引入一种简单的可再生化学品最终可以使下一代生物燃料的生产既具有成本效益又实现碳中和。
为了使生物燃料与石油竞争，生物精炼厂的设计必须能够更好地利用木质素。木质素是植物细胞壁的主要成分之一。它为植物提供了更大的结构完整性和抵御微生物攻击的能力。然而，木质素的这些天然特性也使得从植物物质(也称为生物质)中提取和利用变得困难。
加州大学河滨分校副研究教授查尔斯蔡说：“木质素利用是以最经济、最环保的方式从生物质中生产出你想要的东西的门户。”“设计一种能够更好地利用生物质中的木质素和糖的工艺是该领域最令人兴奋的技术挑战之一。”
为了克服木质素障碍，蔡发明了CELF，它代表共溶剂增强木质纤维素分馏。它是一种创新的生物质预处理技术。
“CELF在生物质预处理过程中使用四氢呋喃或THF补充水和稀酸。它提高了整体效率并增加了木质素提取能力，”蔡说。“最重要的是，THF本身可以由生物质糖制成。”
《能源与环境科学》上发表的一篇具有里程碑意义的论文详细介绍了CELF生物精炼厂相对于石油基燃料和早期生物燃料生产方法所提供的经济和环境效益的程度。
这篇论文是加州大学河滨分校蔡教授的研究团队、橡树岭国家实验室管理的生物能源创新中心和国家可再生能源实验室之间的合作成果。在其中，研究人员考虑了两个主要变量：哪种生物质是最理想的，以及木质素提取后如何处理。
第一代生物燃料业务使用玉米、大豆和甘蔗等粮食作物作为原材料或原料。由于这些原料占用了粮食生产所需的土地和水，因此将它们用于生物燃料并不理想。
第二代操作使用非食用植物生物质作为原料。生物质原料的一个例子包括来自碾磨作业的木材残留物、甘蔗渣或玉米秸秆，所有这些都是林业和农业作业的丰富的低成本副产品。
据美国能源部称，仅在美国，每年就有多达10亿吨生物质可用于生产生物燃料和生物产品，能够取代我们30%的石油消耗，同时还能创造新的国内就业机会。
由于CELF生物精炼厂比早期的第二代方法可以更充分地利用植物物质，因此研究人员发现，较重、密度较大的原料(如硬木杨)比碳密度较低的玉米秸秆更可取，可以产生更大的经济和环境效益。
