生物丁醇是與生物乙醇相似的生物燃料。和乙醇相比,生物丁醇在燃料性能和經(jīng)濟性方面具有明顯的優(yōu)勢。因此,實(shí)現生物丁醇商業(yè)化的關(guān)鍵是提高原料加工成丁醇的轉化率,加快轉化過(guò)程。

正文

生物丁醇是與生物乙醇相似的生物燃料。其原料和生產(chǎn)工藝與生物乙醇相似,但生物丁醇的蒸汽壓力低,與汽油混合時(shí)對雜質(zhì)水的寬容度大,而且腐蝕性較小,與現有的生物燃料相比,能夠與汽油達到更高的混合比(混合燃料中可混入20%的丁醇),而無(wú)需對車(chē)輛進(jìn)行改造。丁醇還是一種高能量生物燃料,與傳統燃料相比,每加侖可支持汽車(chē)多走10%的路程,與乙醇相比,可多走30%的路程。

作為一種以生物為原料生產(chǎn)的可再生能源,生物乙醇已廣為人們所熟知。隨著(zhù)生物化工技術(shù)的不斷發(fā)展,目前,一種新生代生物能源――生物丁醇正在進(jìn)入人們的視野。

2008年2月中旬,在德國漢堡舉行的生物燃料研討會(huì )上,美國杜邦公司和英國石油公司聯(lián)合宣布,經(jīng)過(guò)12個(gè)月的測試,生物丁醇已被證明具有優(yōu)越的性能,比乙醇有著(zhù)更好的應用前景。杜邦公司此前宣布,已經(jīng)開(kāi)發(fā)出生產(chǎn)丁醇-1、丁醇-2和丁醇異構體所需的生物催化劑。杜邦和英國石油公司是于2006年開(kāi)始聯(lián)合進(jìn)行生物丁醇的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的,目的是為了滿(mǎn)足世界不斷增長(cháng)的可再生運輸燃料的需求。

和乙醇相比,生物丁醇在燃料性能和經(jīng)濟性方面具有明顯的優(yōu)勢。首先,丁醇與汽油的配伍性更好,能夠與汽油達到更高的混合比。在不對汽車(chē)發(fā)動(dòng)機進(jìn)行改造的情況下,乙醇與汽油混合比的極限為10%,而汽油中允許調入的丁醇可以達到20%。其次,丁醇具有較高的能量密度。丁醇分子結構中含有的碳原子數比乙醇多,單位體積能儲存更多的能量。測試表明,丁醇能量密度接近汽油,而乙醇的能量密度比汽油低35%。再次,丁醇的蒸汽壓力低,能通過(guò)管道流動(dòng),并且在與汽油混合時(shí)對水作為雜質(zhì)的寬容度大,這使其比乙醇更適合在現有的汽油供應和分銷(xiāo)系統中應用。

丁醇可采用與乙醇相似的發(fā)酵流程制取。不過(guò),與乙醇相比,丁醇生產(chǎn)的成本要高得多,也就是說(shuō),生產(chǎn)丁醇需用較大的蒸發(fā)、加熱、冷卻等設施,投資費用較高。因此,實(shí)現生物丁醇商業(yè)化的關(guān)鍵是提高原料加工成丁醇的轉化率,加快轉化過(guò)程。這取決于高效生物催化劑的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)工藝設計的優(yōu)化。

同乙醇一樣,生物丁醇傳統生產(chǎn)方法也會(huì )消耗大量農產(chǎn)品,為此,科學(xué)家正在研究利用多種生物基廢料生產(chǎn)丁醇的新技術(shù),解決與人爭糧的問(wèn)題。專(zhuān)家表示,以非糧作物為原材料生產(chǎn)生物丁醇是未來(lái)發(fā)展的方向,將來(lái)能源行業(yè)可望使用作物纖維素,如谷物秸稈來(lái)生產(chǎn)生物丁醇。

目前,生物丁醇產(chǎn)業(yè)還處于初級階段。近年來(lái),由于石油價(jià)格不斷攀升,不少有戰略眼光的企業(yè)參與了生物丁醇的研究。