如今，這一夢想已經變為現實。經濟導報記者從山東大學生命科學學院獲悉，由該院院長、微生物技術國家重點實驗室主任、中國微生物學會副理事長曲音波教授領銜完成的“玉米芯廢渣制備纖維素乙醇技術與應用”項目不但突破了諸多技術瓶頸，而且率先在國際上建成了用玉米芯年產3000噸纖維素乙醇的中試生產裝置和萬噸級的生產示范裝置，使生產成本接近了糧食乙醇生產水平。

“生物煉制”破解高成本難題

在曲音波看來，目前國內外多數研究單位和企業都只試圖以秸稈等原料單純生產燃料乙醇一種產品，使得原料、預處理所占的成本在總成本中的比例過高，而原料中的各種成分未能被充分利用，最終價值也沒有最大化，這是纖維素乙醇工藝尚未能產業化的主要原因之一。在中試研究中，每噸纖維素乙醇的秸稈消耗都在6噸以上，生產成本大多在8000元/噸以上，明顯高于當前糧食乙醇的成本。因此，亟須引入新的研究思路和技術，而“生物煉制”概念的引進和實踐則是解決上述矛盾的根本途徑之一。他認為，木質纖維素類生物質可以通過精煉的方式轉化成食品、飼料、化學品、材料和燃料等多種產品，實現原料充分利用、產品價值最大化和土地利用效率最大化。

為此，曲音波等人提出了利用玉米芯木糖加工廢渣生產纖維素酶和燃料乙醇的新技術路線。新工藝利用木糖醇、低聚木糖等高附加值產品的生產過程，成功地將玉米芯中纖維素、半纖維素、木素相互束縛的堅固結構變得松散，既可將原料和預處理成本轉移到高附加值產品的生產成本中去，又在保障預處理效果的前提下，為下一步的酶解工藝提供了易酶解的原料，提高了纖維素乙醇生產的經濟性。

同時，通過在預處理階段將玉米芯的半纖維素部分轉化為低聚木糖、木糖醇等高附加值產品，也避開了生物質資源中的半纖維素部分轉化乙醇效率低的難題。剩余的纖維素木糖渣不但可以生產乙醇等較高值的化工產品，其殘渣還可以制成木素產品，發酵廢液甚至可以進行沼氣發電，從而形成了產品多元化的合理產業結構。不僅如此，以木糖渣作為主要培養基成分就地生產出的粗纖維素酶發酵液，避開了酶制劑加工、運輸的較大成本增加，大幅度降低了纖維素乙醇生產的用酶成本，可謂“吃干榨盡”。

另外值得一提的是，在新工藝中，曲音波等人通過采用基因組重組、pH分段控制等新技術，克服了由于木糖渣作為新工業原料而帶來的培養基營養成分欠缺、產品乙醇濃度低等一系列技術難題，集成發明了成套生產工藝技術。

引領產業化新潮流

在這些技術發明的基礎上，山東龍力公司率先在國際上建成了用玉米芯年產3000噸纖維素乙醇的中試生產裝置和萬噸級的生產示范裝置，并實現了新工藝在較大規模上的試生產。最近，山東龍力公司5萬噸/年纖維燃料乙醇項目成功地獲得了國家發展改革委核準，成為國內首家獲得國家正式批準的纖維素乙醇生產廠。

據了解，木質纖維素生物煉制新技術一經提出，就迅速擴展開來。濟南圣泉集團開發出的新能源、新材料一體化（糠醛-乙醇-木素發電聯產）工藝已完成工業規模裝置的建設，即將進入生產調試階段。中科院工程研究所等科研單位與吉林省松原市吉安生化丁醇有限公司等企業合作完成了“秸稈半纖維素發酵丁醇及其綜合利用技術與示范”項目，開發出的用玉米秸稈生物煉制聯產丁醇-纖維素衍生物-多元醇技術也已進入產業化發展階段。

曲音波表示，他的最終目標是希望能夠實現生物質原料（淀粉、糖類、纖維素、木素等）的全部利用，產品（燃料、大宗化學品和精細化學品、藥品、飼料、塑料等）的多元化，形成生物質煉制巨型行業，部分替代不可再生的一次性礦產資源，為以碳水化合物為基礎的循環經濟社會可持續發展作出較大的貢獻