如何利用纤维素生产乙醇？

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纤维素乙醇简介

木质纤维素生物乙醇

纤维素生物质是由纤维素(30-50%)、半纤维素(20-40%)和木质素(15-30%)组成的复杂材料。纤维素生物质中的糖以纤维素和半纤维素的形式存在。纤维素中的己糖就像玉米淀粉中的葡萄糖一样，可以被传统的酵母发酵成乙醇。半纤维素中含有的糖主要是五碳糖，传统酵母无法经济地将其转化为乙醇。每种植物的确切成分是不同的。纤维素存在于几乎所有的植物生命形式中，是地球上最丰富的分子。对于科学家来说，将纤维素生物质转化为乙醇一直是一个巨大的挑战。酸和高温等苛刻条件曾被用来试图破坏纤维素分子，将其水解成单糖。

随着石油资源的逐渐枯竭和环境的恶化，大力推广使用可再生能源技术已成为许多国家能源发展战略的重要组成部分，以减少对化石能源的依赖和温室气体排放。

纤维素乙醇技术是一项高端清洁能源技术，因其可以替代传统的粮食乙醇技术，利用地球上广泛存在的纤维素生物原料生产清洁乙醇燃料，备受期待。

如何利用纤维素生产乙醇？

纤维素也是一种碳水化合物，在自然界中含量丰富。许多绿色植物及其副产品，如枝叶、稻糠壳等。几乎有一半是纤维素，用它们做原料可以说是取之不尽用之不竭。当然，酵母将很难利用纤维素作为原料，即很难发挥其发酵能力。但是，有一个办法。人们早就从研究中发现，牛、羊等家畜能吸收纤维素，球菌、杆菌、黏菌以及一些真菌和放线菌分泌一种能催化纤维素分解的酶，称为纤维素酶。有了这种纤维素酶，纤维素首先被分解成单个葡萄糖分子，然后酵母可以将葡萄糖发酵成乙醇。更神奇的是，有一种微生物叫嗜热梭菌，可以同时“吃”纤维素和“拉”乙醇，更简单。在日本和韩国，木霉和酵母合作从纤维素生产乙醇。

以纤维素为原料生产乙醇，为乙醇登上新能源宝座铺平了道路。因为这些原料来自绿色植物，有人称乙醇为绿色汽油。

纤维素乙醇是由什么原料制成的？

纤维素乙醇是指以玉米秸秆等富含纤维素的粮食作物或木、草类植物为原料，经纤维素酶水解成单糖，再经酵母发酵，生成含酒精的成熟醪液。醪液经过精馏和脱水可以生产酒精。纤维素乙醇和玉米等富含淀粉的谷物生产的乙醇在性质上没有区别，区别只在于原料的不同。传统的在汽油中添加谷物原料生产的乙醇称为之一代燃料乙醇，纤维素原料生产的燃料乙醇称为第二代燃料乙醇。目前，第二代燃料乙醇生产技术已接近商业化阶段。

纤维素可以用乙醇洗吗？

我不能。乙醇对纤维素有一定的作用，所以纤维素不能用乙醇洗。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，不溶于水和常见的有机溶剂。它是植物细胞壁的主要成分，是自然界中分布最广、含量最丰富的多糖，占植物界碳含量的50%以上，主要存在于蔬菜、水果、豆类和谷物中。

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