巧用菊芋制取生物柴油

夏龍剛在當前全球油價上漲及能源危機的背景下，生物柴油技術成為人們關注的焦點。據了解，中科院大連化物所目前利用菊芋制取柴油技術已經取得了突破。課題組專家正在尋找更為經濟、便捷的轉化過程和方法，以求最大限度地降低成本，實現產業化。

用菊芋制取生物柴油，符合我國的生物燃料發展規劃，其產業化將為生物柴油行業帶來重大變革。那么，用菊芋制取生物柴油有何優勢，目前菊芋煉油離產業化還有多遠?

技術有所突破

成本還待降低

近日，中科院大連化物所杜昱光研究員透露，目前用菊芋制生物柴油的技術正處于中試階段。在“基能源植物生物煉制”項目下，成立了菊芋的協作組，它由大連化物所牽頭，復旦大學、南京農業大學和中科院上海中心等十幾家科研院所共同參與。成功建立了酶的高表達體系，實現了菊芋生物煉制關鍵酶的低成本生產，攻克了菊芋粉替代發酵的關鍵技術。大連化物所趙宗保研究員利用產油，成功實現了從菊芋到生物柴油的轉化；利用菊芋塊莖生產高果糖漿和菊粉的研究也已經進行到了中試階段，產業化指日可待。

菊芋的地下塊莖富含等果糖多聚物，這些碳水化合物經過包內轉化油脂，再用“產油微生物”提取油，進行甲酯化，最后制成生物柴油。這一技術的研究開始于2005年，現在的關鍵一個是研制高產的“產油微生物”，繼續提高產油率，降低工藝技術成本。另一個就是降低菊芋的原料成本，因為它通常占據總生產成本的60％以上。這里，杜研究員詳細透露：現在柴油的價格是5000多元／噸，菊芋是600～800元／噸，依目前的技術，25噸鮮菊芋能生產1噸左右柴油，成本上還不劃算。因此，只有當菊芋收購價降到200元／噸以下，才有可能實現產業化。但目前菊芋的種植還遠遠不夠。

推廣種植

綜合利用前景廣闊

盡管菊芋的地下塊莖是制取生物柴油所需要的主要原料，但只有綜合利用菊芋的花、葉、桿莖部分，才可以在保障農民總收益的情況下，相對降低利用地下塊莖的成本。根據他們的研究結果，不僅從菊芋的葉和花中可以提取到具有一定生物活能的物質，而且通過與中國制漿造紙研究院的合作，利用菊芋莖桿進行了造紙的小試實驗，還發現了其可作為優良造紙原料的潛力。這些新的發現，為菊芋的全株利用提供了廣泛的應用前景。

目前國內已建成的生物柴油裝置大多以酸化油、地溝油等廢棄油脂為原料，這些原料價格波動比較大，生物柴油生產成本過高。而且酸化油、地溝油等廢棄油脂成分復雜，生產的生物柴油大多達不到國家制定的生物柴油B100標準。在國際油價回落至50美元／桶的形勢下，國內生物柴油生產企業面臨巨大困難。這種情況下，利用菊芋制取柴油，也許會為國內生物制油帶來一線生機。

菊芋俗稱洋姜、鬼子姜、姜不辣，在國內已有近百年的種植歷史，適合在貧瘠坡地、干旱鹽堿的非耕邊際土地上種植。它能抗旱抗風沙，由于其根莖良好的固沙作用被譽為“克沙王”；它的再生性極強，能一次種植可連續收獲4～5年，年增殖速度可達10～20倍；菊芋的莖葉枯落后經分解還能成為肥料，對改良土壤、增強有機質含量、改善沙地結構有重要作用，進而為退沙還田、還林創造有利條件。

通過深加工還能制成淀粉、菊糖、生物質能源酒精、柴油等重要產品，菊芋不愧是塊“寶”。我國是荒漠化較為嚴重的國家之一，同時在沿海灘涂有著大量不適宜農作物耕種的鹽堿地，如果能充分利用灘涂鹽堿地、荒漠地種植菊芋，作為開展煉制生物柴油的原料，一定會走出一條符合我國國情的可持續發展的生物煉制之路。