蔗渣发酵生产燃料乙醇的研究进展

黄亚琼，孙绍发，王智斌

(湖北科技学院核技术与化学生物学院，湖北咸宁 437100)

随着现代工业发展，世界人口激增，能源危机日趋加剧。许多专家估计，世界上已知的石油储存量约30年内将被消耗完。所以世界各国纷纷展开新能源的研究与开发，其中以燃料乙醇的生产最为突出，而天然纤维素是地球上最丰富、最廉价的可再生资源。据资料表明［1-2］，植物每年通过光合作用，能产生高达1 515×1010t纤维素类物质，其中纤维素、半纤维素的总量为815×1010t，而每年用于工业过程或燃烧的纤维素仅占2%左右，还有很大一部分未被利用。因此研究开发天然纤维素原料的转化技术，将秸秆、蔗渣、废纸、垃圾纤维等纤维素类物质高效地转化为糖，进一步发酵成燃料乙醇，对开发新能源，保护环境具有重要的现实意义［3-4］。

燃料乙醇被认为是最有发展前景的新型可再生能源之一，开发前景非常广阔。第一代燃料乙醇以谷物为原料(例如玉米、小麦和稻米)，通过酶解转化为糖，然后经发酵而成。第二代燃料乙醇的基础原料是生物质，即蔗渣、废弃的玉米秸秆和其他类型的植物纤维材料。这些原料经过纤维素酶解转化为糖，然后再经发酵生成乙醇。第二代燃料乙醇由于其优异的环境效益受到国家政策和乙醇产业界的青睐［5］，最近这方面的研究主要集中在天然的木质纤维素上。据统计，木质纤维素原料占地球总生物量的50%，主要包括:农业废弃物，如麦草、玉米秸秆、玉米芯、大豆渣、蔗渣等;工业废弃物，如制浆和造纸厂的纤维渣、锯末等;林业废弃物;城市废弃物，如废纸、包装纸等。……