催化劑：一把分子尺度的化學(xué)剪刀
秸稈的主要成分是纖維素（~50%）、半纖維素（~20%）和木質(zhì)素（~20%），以及少量的水溶性成分和灰分。從化學(xué)分子結(jié)構(gòu)來(lái)看，纖維素由六碳的葡萄糖分子通過(guò)β-1,4-糖苷鍵鏈接而成（區(qū)別于可食用的淀粉，纖維素中β糖苷鍵化學(xué)穩(wěn)定性更高，無(wú)法被人類消化系統(tǒng)降解；半纖維素主要由五碳糖分子構(gòu)成），分子中含有豐富的羥基官能團(tuán)。因此，理論上只需要將糖分子中的C-C鍵選擇性地切斷，就能夠獲得一種重要的能源化學(xué)品——乙二醇。乙二醇可以用于制造服裝用的滌綸纖維，還能用于制造飲料包裝，用途可大著呢。但是，怎么才能把超大塊頭（一萬(wàn)個(gè)葡萄糖分子相連）的生物質(zhì)準(zhǔn)確地“剪成”小不點(diǎn)（三分之一葡萄糖大?。┑囊叶寄?？這就要依靠神奇的催化劑了。大連化物所張濤院士研究團(tuán)隊(duì)就發(fā)明制造了這樣一把小到分子尺度（納米級(jí)，10-9米）并且能精準(zhǔn)剪裁C-C鍵的化學(xué)剪刀——鎢基催化劑。在鎢基催化劑的作用下，秸稈中富含的糖分子的C-C鍵被高選擇性切斷，從而獲得了60%以上的乙二醇收率，開辟了生物質(zhì)化學(xué)轉(zhuǎn)化的新路線。
除了乙二醇之外，利用催化的方法，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程，將生物質(zhì)打碎，之后按照需要的分子構(gòu)型再拼接起來(lái)，就能夠生產(chǎn)天上飛機(jī)用的航空煤油，或者其他重要的化學(xué)產(chǎn)品。催化劑能干的奇妙的事情可真不少！
微生物：勤勞能干的“孺子?！?/strong>
除了化學(xué)催化的方法之外，人們還可以通過(guò)馴化或基因工程制造新的微生物，用于生物質(zhì)轉(zhuǎn)化。微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中，能夠?qū)⒏缓袡C(jī)碳的生物質(zhì)垃圾當(dāng)做美食吃掉，經(jīng)過(guò)消化吸收新陳代謝之后，就能夠在體內(nèi)長(zhǎng)出油脂、釀出酒精，或者排放出可以作為燃料的生物燃?xì)?甲烷，不僅消滅了垃圾，同時(shí)產(chǎn)出了清潔、可再生生物燃料。這絕對(duì)是一群甘于奉獻(xiàn)的“孺子?！?，“吃的是草”，奉獻(xiàn)的是清潔能源！
生物燃料技術(shù)對(duì)解決環(huán)境問(wèn)題、提供可再生能源、促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)都具有重要影響，因此受到世界各國(guó)的高度重視。以生物燃?xì)鉃槔壳?，德?guó)是世界上沼氣工程數(shù)最多的國(guó)家，瑞典是沼氣提純用燃?xì)庾詈玫膰?guó)家。在我國(guó)，經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的不懈努力，生物燃?xì)饧夹g(shù)水平已經(jīng)與發(fā)達(dá)國(guó)家接近，甚至部分技術(shù)處于領(lǐng)先地位。隨著我國(guó)生物工程技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，將會(huì)有越來(lái)越多的微生物清潔能源工廠出現(xiàn)并造福于社會(huì)。
生物質(zhì)資源是自然界唯一的可再生有機(jī)碳資源，是自然界經(jīng)過(guò)億萬(wàn)年進(jìn)化而來(lái)的具有生命力的生生不息的一種能源形式。因此，充分利用好自然界對(duì)人類的這一資源饋贈(zèng)，通過(guò)科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展，有效推進(jìn)清潔能源資源多能互補(bǔ)與規(guī)模應(yīng)用，將顯著地減少石油等化石能源資源的消耗，最終有力地促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
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