变废为宝:农林生物质生产汽车燃料

开发生物工程技术，利用农林生物质，生产车用燃料、化学品及生物基材料，有利于缓解我国原油资源短缺制约国民经济发展的矛盾，实现了农林生物质的工业转化，可拓宽粮食、秸杆等生物质的转化渠道，充分利用不宜作为农田使用的荒坡林地，有利推动农村经济发展，解决“三农”问题。

生物燃料燃烧不产生二氧化硫，产生的二氧化碳通过作物的光合作用又转化成生物质，生物质转化生产的材料大多具有生物可降解性，不会像石油基材料造成环境污染。

借鉴国外的经验，应该实施政府推动，企业参与，选准目标，产学研结合，加强技术研究，着力提高经济性，适时实现产业化的策略。目前宜在以下四个方面重点开展工作。

(1)车用乙醇汽油及以乙醇为原料生产化学品。

在国务院及有关部委的推动下，以拓宽粮食转化渠道为目标的燃料乙醇生产及车用乙醇汽油的试点与推广工作已取得明显进展。吉林、河南、安徽建设的4套年产300kt/a燃料乙醇装置2005年将全部建成投产，河南、吉林、安徽、黑龙江已在全省封闭运行销售乙醇汽油。应进一步做好车用乙醇汽油的推广工作，同时，要开展以玉米、甘蔗和木薯为原料的高产乙醇工艺研究，重点选育高产乙醇的菌种，提高菌种发酵产乙醇的温度耐受性，高浓度乙醇的耐受性，开发连续发酵技术，改进乙醇脱水技术，降低乙醇生产的能耗，降低成本;努力提高副产物的利用价值，千方百计降低燃料乙醇的生产成本。要围绕扩大乙醇的原料来源组织技术开发，重点是研究利用农作物的秸杆生产燃料乙醇技术。

乙醇脱水生产乙烯是传统的乙烯生产路线，但用粮食生产的乙醇，生产乙烯成本比较高。随着生物工程技术的进步、乙醇原料来源的扩大及国际市场原油供应短缺、油价继续攀高，乙醇生产乙烯及其衍生物可能成为一种经济的选择。应研究改进乙醇生产乙烯的技术，使原料乙醇的消耗降低到接近理论消耗值，改善经济性，使该工艺路线成为未来采用农林生物质，生产石化产品的可供选择的技术路线。

(2)生物柴油。

(3)聚乳酸。

以淀粉类谷物经水解生产葡萄糖、麦芽糖再经特殊酵母菌发酵得到乳酸，乳酸直接聚合或乳酸脱水环化制成丙交酯，丙交酯开环聚合得到聚乳酸;丙交酯和其他单体如乙交酯(GA)、乙酸内酯(E—CL)、乙二醇(EG)等共聚得到改性聚乳酸。聚乳酸有良好的生物相容性和可生物降解性，能被酸、碱、生物酶等降解;聚乳酸还具有优异的物化性能、力学性能及阻隔性能，被看作21世纪最具发展潜力的新型生态环保材料。国外对聚乳酸的加工应用研究主要集中在生产生物降解塑料和纤维，而纤维的主要应用开发方向是非织造无纺布。Gangill-Dow公司已建成世界上规模最大的能力为140kt/a的生产生物降解塑料的聚乳酸装置，也在开发聚乳酸非织造布产品，美国ECOHEM、德国BOEHRINGER、INGETHEIM也正开始聚乳酸及其纤维的批量生产，日本Kanebo公司开发了Lactron纤维和熔喷无纺布。

我国中科院成都有机所、南开大学高分子所已掌握超高相对分子质量聚乳酸的实验室技术，中国石化仪征化纤正在开发聚乳酸纤维生产技术。针对聚乳酸的特性及应用前景，应考虑开发低成本乳酸生产技术，进一步提高聚乳酸性能的聚合技术和成套的聚乳酸工业化生产技术，生产降解塑料和纤维等的聚乳酸加工应用技术。

(4)1，3-丙二醇及1，4-丁二醇。

1，4-丁二醇和FFA缩聚得到的聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是近年发展速度最快的五大工程塑料之一，1，4-丁二醇通常通过化学合成法得到。美国Argonne国家实验室等已经联合开发酶法工艺，将葡萄糖转化为丁二酸，再用适当的催化剂将其转化为1，4-丁二醇。该工艺的特点是易于操作，成本低廉，可达世界级规模(100kt/a)，已有计划和Applid Carbochemicals公司合作，将该工艺推向工业化。开展生物法生产1，4-丁二醇技术研究也应引起我们的重视。