生物丁醇燃料商業化生產取得重大進展

一項國際研究合作已向生物丁醇商業可行性生產邁出了重要一步，生物丁醇作為汽油發動機燃料的巨大潛力可以為擺脫化石燃料鋪平道路。關鍵突破在于開發了一種新的金屬有機結構（MOF），它可以從生產燃料所需的發酵生物質液體培養基中有效地分離出生物丁醇。研究結果發表在《美國化學學會雜志》。該研究通訊作者、俄勒岡州立大學的Kyriakos Stylianou 表示，研究人員現在正在尋求與工業界合作，嘗試擴大用新的金屬有機結構分離方法的規模。如果能成功擴大規模，這可能成為不依賴化石燃料道路的一個重要里程碑。俄勒岡州立大學理學院化學研究員Stylianou 說，生物燃料是一種可持續的、可再生的燃料替代品，與生物乙醇和生物柴油比，生物丁醇最近已成為一種具有吸引力的選擇。但將其從發酵液中分離出來，一直是實現有經濟競爭力生產方向的一個主要障礙。

丁醇，又稱正丁醇，與汽油的關系比乙醇更密切，可以從石油中合成，也可以由生物質制造。生物乙醇（乙醇）是一種常見的生物燃料添加劑，但每加侖的能量比汽油少得多，還會對發動機部件造成危害。

制造生物乙醇的過程被稱為ABE（丙酮-丁醇-乙醇）發酵。它產生一種水狀的液體培養液，它的組成中含有約2 %的丁醇（質量）。因此，需要一種能夠在水溶液環境中以及在有機溶劑（這種情況下是丙酮，它是指甲油去除劑和油漆稀釋劑等產品中的關鍵成分）存在的情況下也能正常工作的分離手段。

Stylianou 與瑞士、中國、英國和西班牙大學的同事基于銅離子和碳硼烷-羧酸鹽配體合成了一種新型的金屬有機結構，稱為mCB-MOF-1。該MOF 可以通過吸附法從發酵液中提取丁醇，其效率高于蒸餾法或現有的其他方法。該MOF 在有機溶劑、熱水以及酸性和堿性水溶液中都很穩定。Stylianou 說：生物燃料可以加強能源安全，也可以成為能源計劃中的一個重要組成部分，生物燃料實際上可以捕集和儲存碳，它對于實現應對氣候變化目標的作用是巨大的。生物丁醇比生物乙醇更好，原因有很多，包括它的能量密度幾乎和汽油一樣高，而且能與汽油混合。生物丁醇還可替代作為一系列工業化學品重要前體的合成丁醇。