丁醇：生物燃料的潜力股
新一代高新技术在国际市场风起云涌，而国内却应者寥寥，甚至毫无关注，这是一个常见的现象，也是一个可悲的现象。如何让中国不再成为这些技术的“第二落点”，而是参与赚取高额的“撇脂利润”，这是国内高科技业者以及资本市场的共同期望。从本期起，本版将开辟“国际追踪”栏目，从前沿技术中选择一些颇具市场前景、且在国外已迈开产业化步伐的技术和产业方向介绍给读者，为我国高科技领域与资本市场与国际化同步贡献自己的绵薄之力。
本报见习记者 郭勉愈
原油价格的不断攀升,让人们对生物质能源寄予了更多希望。
相比燃料乙醇，丁醇因为具有热值高、性能好、使用便捷等优势，已成为国际科学界和企业界关注的焦点，被公认为生物燃料中的潜力股。
美国可再生能源战略提速
为降低对传统能源的依赖，美国近年来一直大力推动清洁能源发展，并通过政策扶持、提供补贴等方式促进新一代生物燃料的研发。
早在2010年7月，美国Gevo公司就宣布成功利用可发酵糖类生产出异丁醇。该公司随后于2010年11月宣布，其生产的异丁醇作为燃料添加剂通过了美国环保局（EPA）的注册。
Gevo公司的异丁醇是列入美国环保局燃料注册目录中的第一款异丁醇。此后，越来越多的研究机构和企业致力于丁醇的开发。
今年3月7日，美国能源部长朱棣文宣布，美国在新一代生物燃料研发上取得新突破，研究人员成功利用生物技术直接从植物纤维素中提取出异丁醇。朱棣文认为，这项研究表明美国在发展新一代生物燃料方面取得了巨大进展。
此前，在今年2月3日，奥巴马呼吁加快生物燃料的开发，以构建美国清洁能源经济基础，减少美国对他国的能源依赖。美国农业部也将出台措施，为开发生物燃料提供融资。
今年3月4日，美国能源部与杜邦公司签署技术投资协议，拨款880万美元用于海藻转化糖类生产新一代生物燃料异丁醇的研究。
这意味着，2011年国际油价再度“破百”之后，美国加快了替代能源战略实施的步伐。同时也说明，在汽油替代的技术层面上，乙醇已被赶超，新一代生物燃料丁醇被寄予厚望。
提高生产率 细菌很给力
丁醇尽管优点明显，但是目前并没有达到规模化生产，其主要原因是造价高且不容易制取。生产丁醇的方法是主要基于各种细菌，如大肠杆菌、梭菌等。因此，美国科学家纷纷从改良细菌的角度探索提高生产率的方法。
美国《技术评论》网站近日报道，美国莱斯大学的研究人员发现，通过利用一种高效代谢方式，大肠杆菌将糖类转换为丁醇的转换率较其他微生物高出10倍。这一成果发表在《自然》杂志上。
通过加入大肠杆菌，等量糖所生产的燃料将提高5到10倍，这大大降低了生产成本和运营成本。该项目带头人、莱斯大学化学和生物分子工程教授拉蒙·冈萨雷斯表示：“现在已经有几家公司对该项目表示出兴趣，我希望在未来三年里能看到该项目真正投产。”
美国物理学家组织网日前报道，美国杜兰大学科学家最新发现了一种新奇的细菌菌株TU-103，能用报纸制造出丁醇。科学家们用新奥尔良当地的报纸《皮卡尤恩时报》进行实验并取得了成功。
科学家们表示，TU-103是迄今为止首个被发现能直接用有机化合物纤维素制造丁醇的细菌菌株，也是唯一已知的能在有氧环境下制造丁醇的梭菌菌株。
杜兰大学细胞和分子生物学系教授戴维·穆林表示，所有绿色植物都含有纤维素，纤维素是地球上最丰富的有机物，将其变成丁醇也是很多人的梦想，仅仅美国每年就有3230万吨纤维素可被用来制造丁醇。我们的成果能减少制造丁醇的成本，减少纤维素的堆积。
催生新兴产业
目前，美国有一些公司正试图对生物丁醇进行商业化生产，还有一些公司打算对现有乙醇制造设备进行改造。
杜邦公司和英国石油公司正加大合作，运用杜邦公司的技术及销售经验，将生物丁醇推向市场。下一阶段，杜邦将开发其他微生物，用作新技术的催化剂，从而提高丁醇的生产率和浓度。
Gevo公司今年7月26日宣布与阿拉伯美洲开发有限公司合作，在得克萨斯州建设丁醇加工验证装置。该装置预计可加工高达1万加仑/天的异丁醇，预计于2011年底前建成。
8月10日，美国绿色生物有限公司宣布与欧洲EKB公司合作，投资85.5万欧元改进丁醇发酵工艺技术。
乙醇研究的主力之一加利福尼亚技术研究院目前已将研究重心从乙醇转向了丁醇，著名风险投资公司Khosla和Virgin Fuels也已将资金投放到了丁醇研发和生产方面。
在国内，中科院上海植物生理生态研究所、上海工业微生物研究所、清华大学核能与新能源技术研究院等亦开展了有关研究。其中中科院上海植物生理生态研究所关于发酵法生产丁醇的项目，已于2009年列入国家“973”规划。同时，上海天之冠可再生能源有限公司、华北制药公司等企业也开始介入这一领域。
市场份额可期
从目前情况来看，生物丁醇作为液体燃料在价格、原料等方面还有诸多障碍，要让这项产品加入液体燃料大军，还有很多路要走。
美国GBL证券研究中心的分析师认为，尽管丁醇比乙醇有着更好的应用前景，然而，当初乙醇、生物柴油等生物燃料费尽周折才被人们接受，丁醇能否凭借自身优势顺利获得市场认可，还是未知数。
《科学美国人》杂志近日的一篇文章认为，丁醇要想和汽油竞争还需要很久。在美国，尽管投入已达数亿美元，且有二十多个风险投资建立的工厂和数年探索的积累，但到现在为止，丁醇在价格和性能上还不能完全替代汽油。
文章还指出，目前，包括丁醇在内的新型生物燃料占全球运输燃料市场的份额不足2%。根据预测，未来15年，生物燃料在运输燃料结构中的比重有望达到20%-30%。现有的乙醇生产设施经过改造便可转而生产丁醇，因此生物丁醇的市场潜力巨大。
本报见习记者 郭勉愈
原油价格的不断攀升,让人们对生物质能源寄予了更多希望。
相比燃料乙醇，丁醇因为具有热值高、性能好、使用便捷等优势，已成为国际科学界和企业界关注的焦点，被公认为生物燃料中的潜力股。
美国可再生能源战略提速
为降低对传统能源的依赖，美国近年来一直大力推动清洁能源发展，并通过政策扶持、提供补贴等方式促进新一代生物燃料的研发。
早在2010年7月，美国Gevo公司就宣布成功利用可发酵糖类生产出异丁醇。该公司随后于2010年11月宣布，其生产的异丁醇作为燃料添加剂通过了美国环保局（EPA）的注册。
Gevo公司的异丁醇是列入美国环保局燃料注册目录中的第一款异丁醇。此后，越来越多的研究机构和企业致力于丁醇的开发。
今年3月7日，美国能源部长朱棣文宣布，美国在新一代生物燃料研发上取得新突破，研究人员成功利用生物技术直接从植物纤维素中提取出异丁醇。朱棣文认为，这项研究表明美国在发展新一代生物燃料方面取得了巨大进展。
此前，在今年2月3日，奥巴马呼吁加快生物燃料的开发，以构建美国清洁能源经济基础，减少美国对他国的能源依赖。美国农业部也将出台措施，为开发生物燃料提供融资。
今年3月4日，美国能源部与杜邦公司签署技术投资协议，拨款880万美元用于海藻转化糖类生产新一代生物燃料异丁醇的研究。
这意味着，2011年国际油价再度“破百”之后，美国加快了替代能源战略实施的步伐。同时也说明，在汽油替代的技术层面上，乙醇已被赶超，新一代生物燃料丁醇被寄予厚望。
提高生产率 细菌很给力
丁醇尽管优点明显，但是目前并没有达到规模化生产，其主要原因是造价高且不容易制取。生产丁醇的方法是主要基于各种细菌，如大肠杆菌、梭菌等。因此，美国科学家纷纷从改良细菌的角度探索提高生产率的方法。
美国《技术评论》网站近日报道，美国莱斯大学的研究人员发现，通过利用一种高效代谢方式，大肠杆菌将糖类转换为丁醇的转换率较其他微生物高出10倍。这一成果发表在《自然》杂志上。
通过加入大肠杆菌，等量糖所生产的燃料将提高5到10倍，这大大降低了生产成本和运营成本。该项目带头人、莱斯大学化学和生物分子工程教授拉蒙·冈萨雷斯表示：“现在已经有几家公司对该项目表示出兴趣，我希望在未来三年里能看到该项目真正投产。”
美国物理学家组织网日前报道，美国杜兰大学科学家最新发现了一种新奇的细菌菌株TU-103，能用报纸制造出丁醇。科学家们用新奥尔良当地的报纸《皮卡尤恩时报》进行实验并取得了成功。
科学家们表示，TU-103是迄今为止首个被发现能直接用有机化合物纤维素制造丁醇的细菌菌株，也是唯一已知的能在有氧环境下制造丁醇的梭菌菌株。
杜兰大学细胞和分子生物学系教授戴维·穆林表示，所有绿色植物都含有纤维素，纤维素是地球上最丰富的有机物，将其变成丁醇也是很多人的梦想，仅仅美国每年就有3230万吨纤维素可被用来制造丁醇。我们的成果能减少制造丁醇的成本，减少纤维素的堆积。
催生新兴产业
目前，美国有一些公司正试图对生物丁醇进行商业化生产，还有一些公司打算对现有乙醇制造设备进行改造。
杜邦公司和英国石油公司正加大合作，运用杜邦公司的技术及销售经验，将生物丁醇推向市场。下一阶段，杜邦将开发其他微生物，用作新技术的催化剂，从而提高丁醇的生产率和浓度。
Gevo公司今年7月26日宣布与阿拉伯美洲开发有限公司合作，在得克萨斯州建设丁醇加工验证装置。该装置预计可加工高达1万加仑/天的异丁醇，预计于2011年底前建成。
8月10日，美国绿色生物有限公司宣布与欧洲EKB公司合作，投资85.5万欧元改进丁醇发酵工艺技术。
乙醇研究的主力之一加利福尼亚技术研究院目前已将研究重心从乙醇转向了丁醇，著名风险投资公司Khosla和Virgin Fuels也已将资金投放到了丁醇研发和生产方面。
在国内，中科院上海植物生理生态研究所、上海工业微生物研究所、清华大学核能与新能源技术研究院等亦开展了有关研究。其中中科院上海植物生理生态研究所关于发酵法生产丁醇的项目，已于2009年列入国家“973”规划。同时，上海天之冠可再生能源有限公司、华北制药公司等企业也开始介入这一领域。
市场份额可期
从目前情况来看，生物丁醇作为液体燃料在价格、原料等方面还有诸多障碍，要让这项产品加入液体燃料大军，还有很多路要走。
美国GBL证券研究中心的分析师认为，尽管丁醇比乙醇有着更好的应用前景，然而，当初乙醇、生物柴油等生物燃料费尽周折才被人们接受，丁醇能否凭借自身优势顺利获得市场认可，还是未知数。
《科学美国人》杂志近日的一篇文章认为，丁醇要想和汽油竞争还需要很久。在美国，尽管投入已达数亿美元，且有二十多个风险投资建立的工厂和数年探索的积累，但到现在为止，丁醇在价格和性能上还不能完全替代汽油。
文章还指出，目前，包括丁醇在内的新型生物燃料占全球运输燃料市场的份额不足2%。根据预测，未来15年，生物燃料在运输燃料结构中的比重有望达到20%-30%。现有的乙醇生产设施经过改造便可转而生产丁醇，因此生物丁醇的市场潜力巨大。
