近日，美國北卡羅來納大學的研究人員開發了一種新技術，極大提高了利用木本植物制造生物燃料的效率。研究人員稱，該技術標志著人類向具有商業價值的生物燃料技術又邁進了一大步。北卡羅來納大學生物和農業工程學副教授史瓦帕說：“新技術讓生物燃料的生產更廉價、更高效。同時，它將富含木質素的植物變成了有利可圖的生物燃料原材料，極大程度地降低了生物燃料對玉米等主要糧食作物的依賴。”

　　史瓦帕介紹，如果利用傳統方法生產乙醇、丁醇等生物燃料，生產廠家通常會使用玉米、甜菜等作物作為原材料，因為它們淀粉或單糖含量高。然而，由于這些作物也是主要的糧食作物，會對人類的糧食供應造成很大威脅。其他非食用類原材料包括柳枝稷、不可食用的玉米稈等。但開發商在利用這些非食用類原材料生產生物燃料時發現，它們的潛能都被“鎖”在了植物的木質素中。木質素存在于木質組織中，主要作用是通過形成交織網來硬化細胞壁。木質素主要位于纖維素纖維之間， 起抗壓作用。在木本植物中，木質素占25%，是世界上第二位最豐富的有機物(纖維素是第一位)。由此看來，木質素在自然界的含量極為豐富，但同時由于結構堅韌，很難分解利用。

　　因此分解木質素、釋放里面的碳水化合物就成了利用它生產生物燃料不可避免的第一步。此前，研究人員在分解木質素的過程中都會使用刺激性很強的化學制劑，將木質素分解成富含碳水化合物的物質以及液態垃圾。隨后，碳水化合物在酶的催化下轉變成糖類，最后發酵制造乙醇或丁醇等。這一傳統技術的不足之處在于，許多碳水化合物會隨著液態垃圾流失，降低生物原材料利用率。要想提高原材料的利用率，就必須在這一過程中加入額外的程序，在碳水化合物流失之前將其尋回，但要做到這一點很難，而且成本會相應提高。

　　北卡羅來納大學的研究人員另辟蹊徑，找到了另外一條釋放木質素中碳水化合物的方法：將木質素暴露在氣態臭氧中。由于木質素中水分含量少，這樣的方法可以生產出含糖量極高的固態物質，同時幾乎不會產生任何固態或液態形式的垃圾。史瓦帕介紹：“該方法能高效地降解木質素，而且基本不會造成糖類流失。生成的固態物質能直接被酶催化成糖，用于生產生物燃料。”雖然技術本身的成本要比傳統刺激性化學制劑高，但總體而言，成本效率要比后者高出很多。

　　不久前，該研究小組剛剛獲得美國生物能研發中心的津貼，用于將技術進行微調，讓其更適用于不同原材料，如柳枝稷、芒草等的加工。史瓦帕介紹，他們的最終目的是讓該技術能適用于所有植物，生產以這些植物糖類為原料的任何品種的生物燃料以及相關產品。