美國加州大學環(huán)境工程學院的研究團隊8月4日宣布，已開發(fā)出一種多用途、相對無毒的將木質(zhì)生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化為生物燃料和化學品的新方法。研究團隊已創(chuàng)建了一個新公司，致力于該項技術的商業(yè)化。
    
    該方法組合使用了金屬鹵化物選擇性催化劑與高度可調(diào)的共溶劑——可再生的四氫呋喃（THF），可在單相反應中將生物質(zhì)解構與糖類的催化脫水進行組合，提高從生物質(zhì)生產(chǎn)燃料前體糠醛和5-羥甲基糠醛（5-HMF）的效率。金屬鹵化物適用于木質(zhì)生物質(zhì)衍生的糖類生產(chǎn)糠醛和5-HMF，得到的燃料前體進一步轉(zhuǎn)化為乙醇、化學品或替代型生物燃料。
    
    研究人員還開發(fā)了共溶劑增強木質(zhì)纖維素分餾技術（CELF），使用四氫呋喃作為共溶劑，幫助粗生物質(zhì)原料進行分解。CELF的獨特之處在于可將多個處理步驟，如預處理、糖水解、糖催化等在一個步驟中實現(xiàn)，減少了反應中的水含量，使固體量最大化，同時也可節(jié)約熱量和能量。該過程還可通過改變配置，制取化學品或生物燃料等不同的終端產(chǎn)品。
    
    與其他可用的生物質(zhì)溶劑相比，四氫呋喃能很好地適合這一過程，因為它與水可均勻混合，沸點低易回收，并且還可作為最終產(chǎn)品進行再生。糠醛和5-HMF可轉(zhuǎn)化為汽油、噴氣燃料、柴油和可再生化學品，包括2-甲基呋喃（MF）和2,5-二甲基呋喃（DMF）。
    
    研究人員表示，他們在單一的一鍋反應中將四氫呋喃和金屬鹵化物氯化鐵組合，獲得了95%的理論最大產(chǎn)率。與目前的商業(yè)化技術相比，產(chǎn)率提高了近50%，從而在當前原油價格范圍內(nèi)，可降低糠醛生產(chǎn)成本。除具有高的產(chǎn)率外，這一過程中超過90%的木質(zhì)素被CELF溶解和提取，并作為細粉狀產(chǎn)品被回收。木質(zhì)素通常難以利用，不過一旦用CELF提取和解聚，就可制取有更高價值的化學品和燃料。