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這一新興產業有了一些好消息,威爾迪亞公司(Virdia)是把纖維素轉化成糖,昨天,這家公司宣布,已籌得超過100億美元的私人和公共資金,要建立它首所商業規模的工廠。要生產纖維素生物燃料,把纖維素轉化成糖是最困難的部分。一旦糖生產出來,它們就可以轉化為乙醇,采用傳統的乙醇生產工藝,需要使用玉米糖。
7 D M5 m& B9 `8 f& E& S5 y 木屑和其他纖維素材料有幾個優勢:它們是豐富的,它們不爭糧食作物,比如玉米,它們產生的二氧化碳排放遠低于玉米乙醇。 g$ b, v Z# ^: H4 f' @
威爾迪亞公司首席執行官菲利普 拉威爾(Philippe Lavielle)說,公司的技術如果用來大規模生產纖維素糖,那就可以在經濟上競爭過玉米制糖。“玉米乙醇工廠會使用威爾迪亞公司的糖,而不是玉米糖,”他說。
0 L5 f9 _+ X( o2 `; `* Z/ T: i 威爾迪亞公司直到今天仍然稱為HCL清潔技術公司(HCL Cleantech),它碾碎木屑,進行清潔,清除污染物,然后用鹽酸(hydrochloric acid)溶解纖維素和半纖維素成分,這個過程稱為酸水解(hydrolysis)。這會留下棕色的粉狀物質,叫做木質素(lignin),可用于木球爐,也可以用來制造他燃料和有用的化學物質。
& y0 n" u/ K( d# A8 c 酸水解是一個老工藝,但它太昂貴,難以用來生產廉價糖。威爾迪亞公司的關鍵創新是一項專用工藝,可以廉價回收酸,這就使酸水解過程更便宜,更清潔。“這項70年之久的工藝從來沒有回收鹽酸,只是中和它。這不合算,也很難保證環保,因為它會產生大量的鹽,”拉威爾說。
' ], s" v! N8 b 這家公司表示,這項技術的另一個好處是,每噸生物質可以生產更多的糖,勝過傳統方法,傳統方法通常是用酶分解纖維素。它會生產出理論最大產量的95%到97%,相比之下,基于酶的方法為75%至80%,拉威爾說。“我們取得的所有的糖都來自強制分解工程,”他說。 . G6 v' n5 m4 d, e. Q# x/ T; ^$ Q
威爾迪亞公司的資金,包括2000萬美元的風險資本股權,1000萬美元的風險貸款,會用于持續運營公司的試點工廠,并資助開發每年5萬噸和每年15萬噸的示范工廠。密西西比州(Mississippi)已提供7500萬美元低利率貸款方案,資助在這個州建設一所工廠。它還提供了1.55億美元的稅收優惠。
& D2 {, ^2 j/ ?7 t1 q/ y 這些資金是不夠的,不能建立商業規模的工廠,以生產價格上有競爭力的糖,拉威爾說。“這是一個良好的開端,”他說,“但是,它需要的不僅僅是這些。它需要一所化工企業進行制作,取得這些糖,用于自己的轉化工藝。”
* B2 z" Z( G" u; z& ^# @& Y 拉威爾估計,建立一所商業化工廠,會耗資3.8億美元,每年可生產50萬噸糖,這就足夠供應一所25萬加侖的乙醇工廠,這樣的規模屬于傳統的小型乙醇工廠。但是,成本可能要少得多,只是工廠需要建在造紙廠或化工廠附近,這就可以使用現成的電力基礎設施,或造紙廠的木材裝卸設備。拉威爾估計,建立這種工廠可能需要兩到三年。
W( g9 O+ E" v1 q& _# ` 拉威爾說,這家公司計算,它可以競爭過玉米糖,只要玉米成本超過每蒲式耳4美元,現在大約是每蒲式耳6.50美元,原因是需求大。但是,玉米價格有可能會降低到不足每蒲式耳4美元或更低,它過去一直就是這樣。
9 c& Z2 S* K/ m l% n- D 這樣計算包括的收入是每噸8%美分,需要銷售木質素,在木材爐中焚燒。經濟效益會變得更好,只要公司出售木質素,作為原料用于高附加值產品,比如液體燃料或化學品。這個工藝也產生一種類型的糖,稱為木糖(xylose),源自木屑的半纖維素部分。目前的成本計算不包括木糖銷售,木糖常用于口香糖和牙膏。拉威爾說,這樣的銷售可以顯著提高收入。 7 G( k. `* `$ _' o J- V
但是,整體成本估計,也要假設附近有大量木屑供應。使用玉米仍然會更便宜,因為有些地方玉米充足,但木屑不足。纖維素生物燃料剩下的一個挑戰,是木屑和草都很笨重,運送成本昂貴。( `" A2 Y/ q; u9 G: {/ g8 e
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