2002年,Dedini位于圣路易斯的工厂开始用甘蔗渣生产生物乙醇,当时的成本是40美分/公升。但经过技术改进,目前的生产成本已低于27美分/公升(1.02美元/加仑)。这就意味着燃料乙醇能与石油(42美元/桶)进行成本竞争。
该技术是基于两种处理步骤的结合,将木质纤维素含量丰富的甘蔗渣转化成乙醇(1)用有机溶剂对生物质进行预处理 (2)稀盐酸水解。创新点是利用稀释酸处理,使得反应更快,效率更高,水解产物更容易发酵、蒸馏成酒精。因为这一过程的速度,该专有技术被称为'Dedini快速水解’(DHR) 。
效率得到提高
巴西拥有世界上最先进的生物燃料市场,在乙醇生产领域有30多年的经验。state-of-the-art酒精厂利用甘蔗生产生物燃料的成本在或低于18美分/公升(0.68美元/加仑)。这就意味着当油价在35~40美元/桶时,生物燃料就具有成本竞争力。
分析家曾预测,在二十年内,巴西乙醇界的工作效率和生产力可以翻倍。到目前为止,甘蔗基乙醇是最有效的生物燃料。一公顷的甘蔗能产生约6000公升乙醇,但如果甘蔗渣能有效的进行转化,那转化效率可提高至12000公升。同样,目前甘蔗乙醇能量平衡维持在8:1(相对于玉米的1.5:1),随纤维素乙醇的发展将突破10点大关。这将使生物燃料的能源平衡与石油相同。
纤维素乙醇生产有三大转化途径:一种是热化学路线(气化,高温分解),一种是生化路线,还有一种是纯粹的化学转化,称之为稀酸水解。生化路线是利用特殊的酶分解纤维素释放糖,而化学路线则依靠酸水解木质纤维生物质,水解产物再经发酵生成乙醇。Dedini的突破就是基于后者的技术:
技术:快速酸水解
化学酸洗(酸水解)生物质,能打破甘蔗杆中的木质素纤维,释放糖。这种酸水解方法通常会抑制发酵,因此,必须想办法克服这个问题。Dedini已经想出了解决方法,利用稀释的酸溶液处理木质纤维素浆。
DHR技术依托两步:酸水解和有机溶剂预处理。该技术是专门为转化甘蔗渣研发的。利用有机溶剂对生物质进行预处理,纤维素得以分解,从而加快酸处理过程。水解产物(己糖)就能更容易的转化成乙醇。
Dedini的首次大规模示范是制造5000公升/天。现在的目标是通过整合流程, 自动化和提高转换过程的稳定性和安全性,进一步优化工艺。 Olivério认为每公顷乙醇产量至少能提高30%,而实现翻翻的目标也不会太远。
酶法研究将继续
同时,该领域的许多研究人员仍然相信,酶或天然蛋白质,能加速分解木质素纤维,也将用于未来的纤维素乙醇生产中。但是必须面对两个挑战:①减少了高昂的工业酶制剂生产成本;②缩短酶法处理木质素的时间。

