生物燃料在美国几十年来无大起色的尴尬局面在近几年得到了根本性的扭转。如今在美国，生物燃料被认为是替代能源的重要部分，而纤维素乙醇则被列为生物燃料发展的重中之重。这与我国目前对乙醇燃料的认识不谋而合。在刚刚结束的首届中国生物产业大会生物能源和生物制造论坛上，专家介绍了纤维素乙醇的先行者，美国这一产业的发展历程，这对我国成长中的纤维素乙醇产业将有所裨益。
发展速度出乎预料
据介绍，有关纤维素乙醇的研究在美国已有几十年的历史，但直至近几年，才获得较快发展。目前美国能源部希望能尽快看到纤维素乙醇产业发展的成绩，在继续资助纤维素乙醇研发的同时，已开始资助中试和产业项目。这在以前是不可想象的，可以说，纤维乙醇在美国的快速发展出乎很多人的预料。出现这种局面的原因是多方面的，全球面临的石油短缺、美国能源供应系统的脆弱性和潜在危险，以及气候变暖的事实使生物燃料应运而生。
近几年的石油涨价和国家补贴促进了美国玉米乙醇和大豆生物柴油产业的发展。玉米乙醇产生的经济效益，也向人们显示了生物燃料对农业经济发展的促进作用。但随着玉米乙醇产业的发展，玉米价格上升使畜牧业受到影响，而有限的粮食储备也使人们开始认识到丰富的原料对于生物乙醇产业发展的重要性，人们这时才认识到玉米乙醇不是出路。在粮食乙醇遭遇质疑时，原料来源丰富、净能量比高达10.3的纤维素乙醇成为生物燃料压倒性的重点。
美国总统宣布的节能目标指出：到2017年将减少轻型车石油消耗量20%，其中5%靠提高使用效率，另外15%则靠使用替代燃料，要提高纤维素乙醇的价格竞争性，到2012年纤维素乙醇价格要和粮食乙醇能够竞争。
各公司欲抢占先机
为推进生物燃料的发展，美国政府也推出一系列优惠政策，如税收优惠，地方法律规定生物燃料所占的比例，现金资助和低息贷款等政策。出于对发展前景的看好，纤维素乙醇这块极具诱惑力的大蛋糕吸引了美国主要玉米乙醇生产商的兴趣。
一些从事技术研发的公司和技术应用公司进行联合或兼并，以推出自主知识产权技术。还有一些大石油公司也开始与大学合作，投资于纤维素乙醇的研究开发。同时由于风险投资和其他资金的支持，一批致力于纤维素乙醇研究和产业化的新公司也纷纷出现，这些公司都想占得先机，成为纤维素乙醇产业之首。
关键技术尚未突破
目前美国纤维素乙醇的现状是：尽管在酶的预处理技术方面有很大进展，但纤维素乙醇关键技术还没有突破，也没有一套大家公认的可行技术，纤维素乙醇产业尚未形成。用纤维素生产乙醇是一个基本生物转化过程：即生物质原料-纤维素-糖-乙醇。生物乙醇的传统生产工艺存在3个主要问题：即可利用的生物质原料不足，这其中包括生物质原料质量不均匀和收割运输费用高两个方面；二是主要转化技术仍是瓶颈；三是生产成本高没有竞争性。
着眼于这些限制因素，美国确定了纤维素乙醇以下研发重点环节：即植物原材料领域、水解过程、发酵
微生物的改进、总体系统的优化和经济分析，以及环境与能源效益评价等。另外，研究人员还应用基因工程的方法创造了戊糖、己糖利用的菌株。对于预处理部分则主要通过减少酶的用量以降低纤维素乙醇成本。由于生物质原料本身的特性对降低酶和乙醇生产成本有很大影响，因此还要进一步了解纤维素酶和底物的相互作用。而尝试将生物炼制与热化学过程结合也可充分利用全部能量，使整个过程更节能。
对纤维素乙醇工艺和技术的研发使其产业化尝试已具备条件，各公司都已选好了自己的技术平台，开始了过程放大和产业化推进的竞争。但目前普遍面临的主要障碍一是过程复杂，二是基因工程菌效果不佳。这也使得美国纤维素乙醇真正形成产业还有待时日。
对于中国纤维乙醇的发展道路，国外专家也谈了自己的看法。他们认为纤维素乙醇产业是一个系统工程，需多学科合作努力。另外，改善纤维素乙醇生产的经济性难度极大，需要有足够的科技投入才能取得较快进展。任何一个纤维素乙醇项目的建设都要算综合账，包括原料供应量、原料收集的质量保证、运输费用以及原料储藏。同时，应谨慎考虑能源作物的发展，防止与粮争地。在战略上优先考虑生产生物基产品，以达到更高的石油替代比例。此外，鼓励工业界参加技术研发，积累技术储备，提高中试质量，政府要制订有吸引力的补贴政策等。
作者：
2007-7-11