燃料乙醇生产技术及前景

现有的燃料乙醇主要以粮食基淀粉为原料，如2004年美国用玉米生产1000万吨乙醇，欧洲用小麦生产160万吨乙醇；仅巴西以甘蔗为原料，年生产乙醇约1200万吨。我国2005年燃料乙醇产量102万吨，主要以玉米为原料。

乙醇的生产基本上都是通过微生物对葡萄糖的发酵得到乙醇。乙醇的生产原料多种多样，主要是玉米、小麦等淀粉质原料，还有诸如甘蔗、糖蜜、甜菜等糖质原料，亦有木质纤维素类植物生物质原料等。无论采用何种原料，其乙醇生产工艺大同小异。 在乙醇生产中，为了加速蒸煮、糖化、发酵的反应速度，需要对固体原料粉碎，通常分为干法和湿法两种。在以玉米为原料的湿法生产工艺中，玉米油、蛋白饲料和玉米谷盶粉这些副产品的收入占玉米自身费用的60％或者更多；与此相对照，干法生产过程中得到的副产品收入在同等条件下通常占玉米费用的45％。

美国主要采用湿法工艺生产。但湿法工艺中存在大量的污水处理问题，我国丰原集团公司开发了“半干法”玉米处理技术，不仅提高了玉米利用率，还显著减少了废水量，解决了湿法处理玉米工艺中的污水处理问题。

目前乙醇的生产成本较高，如何降低乙醇成本并使之能与石油基燃料产品在价格上竞争是世界性的难题，其中原料成本占产品总成本的70%左右，能耗也是构成成本的重要因素。这两个影响乙醇成本的关键因素，已成为各国研究开发的热点。一些技术即将应用于工业化生产，包括：非粮食原料生产乙醇技术, 乙醇生产节能技术, 纤维素乙醇生产技术等。

纤维素乙醇的研究已有几十年历史，最早的技术是浓酸水解法。目前国际上生产纤维素乙醇主要采用稀酸水解和酶水解技术。最理想的是一体化乙醇生产技术CPB（Consolidate Bioprocessing），即同一微生物完成产纤维素酶、纤维素水解、乙醇发酵过程，但乙醇产率不高，产生有机酸等副产物，尚需大量的基础研究。