生物丁醇燃料商业化生产取得重大进展

一项国际研究合作已向生物丁醇商业可行性生产迈出了重要一步，生物丁醇作为汽油发动机燃料的巨大潜力可以为摆脱化石燃料铺平道路。关键突破在于开发了一种新的金属有机结构（MOF），它可以从生产燃料所需的发酵生物质液体培养基中有效地分离出生物丁醇。研究结果发表在《美国化学学会杂志》。该研究通讯作者、俄勒冈州立大学的Kyriakos Stylianou 表示，研究人员现在正在寻求与工业界合作，尝试扩大用新的金属有机结构分离方法的规模。如果能成功扩大规模，这可能成为不依赖化石燃料道路的一个重要里程碑。俄勒冈州立大学理学院化学研究员Stylianou 说，生物燃料是一种可持续的、可再生的燃料替代品，与生物乙醇和生物柴油比，生物丁醇最近已成为一种具有吸引力的选择。但将其从发酵液中分离出来，一直是实现有经济竞争力生产方向的一个主要障碍。

丁醇，又称正丁醇，与汽油的关系比乙醇更密切，可以从石油中合成，也可以由生物质制造。生物乙醇（乙醇）是一种常见的生物燃料添加剂，但每加仑的能量比汽油少得多，还会对发动机部件造成危害。

制造生物乙醇的过程被称为ABE（丙酮-丁醇-乙醇）发酵。它产生一种水状的液体培养液，它的组成中含有约2 %的丁醇（质量）。因此，需要一种能够在水溶液环境中以及在有机溶剂（这种情况下是丙酮，它是指甲油去除剂和油漆稀释剂等产品中的关键成分）存在的情况下也能正常工作的分离手段。

Stylianou 与瑞士、中国、英国和西班牙大学的同事基于铜离子和碳硼烷-羧酸盐配体合成了一种新型的金属有机结构，称为mCB-MOF-1。该MOF 可以通过吸附法从发酵液中提取丁醇，其效率高于蒸馏法或现有的其他方法。该MOF 在有机溶剂、热水以及酸性和碱性水溶液中都很稳定。Stylianou 说：生物燃料可以加强能源安全，也可以成为能源计划中的一个重要组成部分，生物燃料实际上可以捕集和储存碳，它对于实现应对气候变化目标的作用是巨大的。生物丁醇比生物乙醇更好，原因有很多，包括它的能量密度几乎和汽油一样高，而且能与汽油混合。生物丁醇还可替代作为一系列工业化学品重要前体的合成丁醇。