爱荷华州立大学(Iowa State University)的研究人员正在开发利用热化学催化技术，从植物生物质中高效提取乙醇的的综合体系。
美国农业部(U.S. Department of Agriculture，USDA)和美国能源部(U.S. Department of Energy，DOE)近日宣布将支持这项研究，并提供为期两年的资助，金额高达94.4899万美元。USDA和DOE在为期三年的期限内，对21所进行生物质研究、发展和示范项目提供了1,840万美元的赞助。
该项爱荷华州的项目将由催化研究中心(Center for Catalysis)主任的化学教授Victor Lin负责。研究人员正在开发一套生物质转化乙醇的系统，其工作机理如下：利用快速热解来分解玉米秸秆、柳枝稷等植物生物质，在900华氏度的无氧环境下，将生物质转化为生物油。在1,100至1,500华氏度下，生物油与水蒸气和/或氧气结合，气化产生混合有一氧化碳、氢气、二氧化碳和短链烃类气体的合成气体。其中的氢气和一氧化碳将与基于纳米技术的催化剂反应，生成乙醇燃料。这种新型催化剂的想法基于坚实的纳米微球，它的直径只有1米的10亿分之250，并有蜂窝状通道贯穿其中。这些通道可以装载金属催化剂以及其他可促进高效反应和产物选择性的物质。考虑到纳米结构和催化物质的独特空间结构，这种新技术可解决原有化学中的一些选择性和控制方面的问题。Victor Lin已对将合成气体转化为乙醇的催化剂进行了一年研究，并申请了专利。
Victor Lin表示，研究人员已长期研究了使用催化剂将该合成气体转化为乙醇。但从20世纪90年代初开始，由于原有的研究进展中存在一些问题而发展缓慢。化学方法无法产生高效生产所必需的选择反应，在控制这些反应方面也存在一些问题。但是，现在的重点逐渐转移到生物质和可再生能源上，这将迎来技术开发的复兴。
爱荷华州可持续环境技术研究中心的Satrio表示，该研究合作“令人兴奋。这将是该项技术研究的终结。”该中心将重点开发高效经济的系统，生产出清洁的合成气体与Lin的催化剂发生反应。中心的研究人员将使用两种热化学技术(快速热解和气化)，目标是开发完善的转化系统以在未来实现经济可行性。考虑到将生物质运输到燃料生产工厂的体积和数量，这一过程并不容易，且价格昂贵。能源部预计一座生物炼制加工厂每天至少需要2,000吨生物质。一年的供应量将消耗100英亩土地上25英尺高的生物质。Satrio表示，爱荷华州的设想是将生物质运输到当地小型的快速热解厂，分解植物纤维并转化为生物油。这种生物油容易运输到大型的区域性设施中，在高压下进行有效气化并催化转化为乙醇。
农业部和能源部表示，由于21个研究项目推进了布什总统的先进能源创新计划(Advanced Energy Initiative)，并已获得资助。该创新计划的目标是通过提高能源效率并使能源来源多样化，改变国家为汽车、家庭和企业的供能方式。项目获得的资助将由该部门的生物质研发创新计划(Biomass Research and Development Initiative)提供。
作者：
2008-3-27