2014年9月底，第四届国际木质纤维素乙醇会议（ICLE4）在德国兰茨胡特举行，该会议重点对欧盟纤维素科技与产业发展态势^[1]进行了总结。目前，帝斯曼公司和贝塔可再生能源公司已经量化生产，而阿文戈亚生物能源公司和杜邦公司也正准备投产，贝塔可再生能源公司正在意大利的克雷申蒂诺建设最大的市场级木质纤维素项目。

与亚洲、北美和生物能源“从零开始”的巴西偏重项目建设不同，欧盟各国更加关注木质纤维素相关技术的发展。以企业为主体的研发单元重视木质素产业链相关的各类技术与工艺的研发，涉及改良发酵工艺、提升C5原料利用率和增加产品附加值等多个方面。

一、微生物技术的开发与利用

欧盟的传统优势在于微生物群的应用研究，无论是用于发酵的酶、酵母或细菌。欧盟企业重视任何与微生物应用相关的发现。例如，帝斯曼公司的最大优势就是它的酵母，而新贵Taurus能源公司的TrunsFerm细菌株系则是它的亮点，LeSaffre’s Leaf技术公司因其特殊微生物装置已成为贝塔可再生能源公司最大合作伙伴。最大的酶类生产公司诺维信和杜邦每年都推出的新产品，不仅具有成本降低和产率增高的特点，还具备更佳的有机生物质比率。而美国本土公司Dyadic的主要酶类实验室和主要合作伙伴Abengoa公司也是家欧盟公司。Clariant公司除为其合作伙伴制造各种酵母和酶类生物体，还提供sunliquid纤维素技术。

二、寻找高价值的碳五（C5）产品

回顾近期科学发现，常用含纤维素的原料多为C6糖类，纤维素糖即C5糖类（又称为五碳糖，包括阿拉伯糖、木糖和半乳糖）和木质素应用较少，而这类纤维素原料是细胞的组成成分，也是保持植物硬度的主要成分。通过发酵，纤维素燃料产生企业可把纤维素C6糖全部转化为乙醇，部分C5糖类也能通过基因工程酵母或细菌被转化成燃料，都需要经工程改良的酵母或细菌的参与。因此，相关基因改良技术研发一直是该领域的研究热点。

木质素技术研发的另一大趋势是寻找高附加值的C5产品。传统作为燃烧取暖或供应蒸汽的原料木质素已被用于产生绿色电能并网发电。目前，木质素产生的乙醇最高价值可达到每吨660美元。贝塔可再生公司每年可利用木质素发电3.3MWh，每5吨生物质最多可转化为1吨乙醇。而绿色化学品如树脂、粘结剂、塑料等甚至可创造两至三倍的价值。

三、探素新的木质素分解途径

木质素可以成为40%甚至更高比例的纤维素原料来源。虽然通过分解技术仅有10%~20%的木质素可以产生价值，但即使是小型纤维素商业设施也可消化10万吨生物质。如果将价值150美元的木质素升级为价值1150美元的化学品，4万吨的木质素就可以获得4000万美元的可观收入。

目前，相关技术还没有取得重大突破，多数应用仍处于实验室研发阶段。分解木质素技术的目标，就是将复杂分子转化为可用于制造燃料或化学品的更小和更简单的单元，例如将芳香分子的BTX结构分解成为苯、甲苯和二甲苯等有价值的分子。目前，Virent、Gevo和Avantium公司正在集中研发对二甲苯的生产技术，这是制造100%可再生塑料制品工艺中所缺失的一个重要环节。

研究发现，真菌具有很强地破坏木质素的能力，如能找出它们的工作机理，并经人工重组提高效率，就可以更好地解决木质素分解问题。大自然能将生物质缓慢转化为化石燃料，如果可以使该过程提速，这将成为解决现有问题的最佳途径之一。                       

（郑颖）