纤维素乙醇的简介
纤维素乙醇(Ligno-cellulosic Bio-Ethanol)
纤维素生物质是由纤维素(30-50%),半纤维素(20-40%),和木质素(15-30%)组成的复杂材料。纤维质生物质中的糖以纤维素和半纤维素的形式存在。纤维素中的六碳糖和和玉米淀粉中含有的葡萄糖一样,可以用传统的酵母发酵成乙醇。而半纤维素中含有的糖主要为五碳糖,传统的酵母无法经济地将其转化为乙醇每一种植物的确切成分都不尽相同。纤维素存在于几乎所有的植物生命体中,是地球上最丰富的分子。一直以来,将纤维质生物质转化成乙醇是科学家们面对的巨大挑战。酸、高温等苛刻的条件都曾经被用来尝试将纤维素分子打断、水解成单一的糖。
随着石油资源的逐渐枯竭和环境的日益恶化,大力推广使用可再生能源技术已成为许多国家能源发展战略的重要组成部分,以减少对化石能源的依赖和温室气体的排放。
纤维素乙醇技术,是一种高端的清洁能源技术,因为它可以被用来替代传统的粮食乙醇技术,利用地球上广泛存在的纤维素质生物原料生产清洁的乙醇燃料,被寄予了很高的期望。
纤维素如何降解成乙醇
用粉碎、酸处理,汽爆、氨爆、二氧化碳爆破、碱法等预处理含纤维素的原料(木材、草、秸秆等)使纤维素、半纤维素、木质素发生分离,使纤维素易于接触催化剂,再用酸法或酶法水解纤维素生成葡萄糖,再用酵母菌将葡萄糖发酵成乙醇。
纤维素能用乙醇洗涤吗
不能。乙醇对纤维素有一定纤维素乙醇的影响纤维素乙醇,因此纤维素是不能用乙醇洗涤的。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖纤维素乙醇,不溶于水及通常有机溶剂纤维素乙醇,是植物细胞壁的主要成分纤维素乙醇,是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖,占植物界碳含量的50%以上,主要存在于蔬菜、水果、豆类和谷物中。
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纤维素乙醇是用什么原料做的?
纤维素乙醇指纤维素乙醇的是用玉米秸秆等富含纤维素的粮食作物秸秆或木材、草类植物为原料纤维素乙醇,通过纤维素酶使其中的纤维素水解成单糖纤维素乙醇,再通过产酒的酵母使所生成的单糖发酵生产出含酒精的成熟醪液。对醪液进行精馏、脱水就可以生成酒精。纤维素乙醇和以玉米等富含淀粉的粮食为原料生产的乙醇性质上没有区别纤维素乙醇,区别只在于原料不同而已。传统的以粮食原料生产的乙醇添加到汽油中叫第一代燃料乙醇,而以纤维素原料生产的燃料乙醇被称为第二代燃料乙醇。目前第二代燃料乙醇生产技术已接近商业化阶段。
如何利用纤维素生产乙醇?
纤维素也是碳水化合物,而且在自然界里大量存在,许多绿色植物及其副产品,如树枝树叶,稻草糠壳,等等。几乎有一半是纤维素,用它们作原料可以说是取之不尽,用之不竭。当然,用纤维素作原料对酵母菌来说,将发生极大的困难,也就是说很难施展它的发酵本领。不过有办法,人们早就从牛、羊等牲畜所以能吸收纤维素的研究中发现,微生物中的球菌、杆菌、黏菌和一些真菌、放线菌,会分泌出一种能催化纤维素分解的酶,叫纤维素酶。用这种纤维素酶先把纤维素分解成单个葡萄糖分子,然后酵母菌就能把葡萄糖发酵变成乙醇。更令人赞叹不已的是,有一种叫嗜热梭菌的微生物,它们居然能一边“吃”纤维素,一边就“拉”出乙醇来,那就更简单了。在日本和韩国等地,利用木霉和酵母菌协同作战,也成功地用纤维素生产出了乙醇。
利用纤维素作原料生产乙醇,为乙醇登上新能源的宝座铺平了道路。由于这些原料都来自绿色植物,所以有人把乙醇称为绿色的汽油。
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