溶剂模拟-也称为“木质素优先”的方法分解生物质-真实新闻

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王大陆 张天爱

蔡苗子說,長期以來科學家一直致力減少化石燃料,並努力將植被木材,採用科學方法製成木質纖維生物質。但植物細胞壁具有天生防禦能力,若將它們分解非常困難,且成本不菲。他的研究團隊與橡樹嶺國家實驗室、佛羅里達大學研究小組,聯合進行實驗,模擬一個可以改變生物質,以便更好分解植物生物質過程,突破這些防禦能力的實驗,而這項實驗只能以美國具有最高指令周期的超級計算器完成。

實驗結果表明,通過首先使用木質素,高功能的共溶劑,可以幫助整個多個加工步驟,同時也能使木質素、糖類作為有價值的化學構件輕鬆回收,讓再生燃料生產更容易,更具成本效益。(啟鉻)

蔡苗子表示,他們採用的方法採用新方向,利用高度專業化共溶劑,添加到主要溶劑中使其產生更有效物質,促進更溫和的溫度劑化和從植物細胞壁釋放的木質素,也稱為「木質素優先」的方法分解生物質。結果導致幾乎完全去除木質素,也是剩餘纖維素纖維更容易受酶的化解,讓添加到剩餘富含纖維素的固體中的酶,完全水解成葡萄糖。

蔡苗子表示,前述研究在模擬過程中,採用激光刺激植物分子水平結構,並使用納米成像技術記錄生物質轉換燃料極其短暫過程,證明該技術可以應用於整個植物細胞,而非專註于較小組分的其它方法。研究團隊於三年前開始與橡樹嶺國家實驗室合作,首次利用超級計算器模擬生物質燃料轉換過程,證明先前他利用農業或林業廢棄物製成燃油、酒精及其它化學物質具有普遍性,證明可行。

蔡苗子祖籍中國四川,目前是河濱加大化學環境工程學院工程師,他發明的新能源專利技術,稱綠色能源二代技術,可將任何植物轉換成可燃油、酒精、煤炭,已申請美國專利,並獲美國能源部、農業部撥款支持。有關他專利論文發表在英國Green Chemistry科學雜誌。他的專利技術在實驗室已經有製成品。2017年初,蔡苗子獲選富比世雜誌2017年美國30位30歲以下能源領域傑出人物之一。

中國僑網8月12日電 據美國《世界日報》報道,美國河濱加大(UC Riverside)年輕華裔科學家蔡苗子(Charles Cai )與研究團隊,科學研究成果發表在8月初《美國化學會刊》(JACS)上。蔡苗子表示,這是利用超級計算器模擬生物質燃料轉換過程,突破其它傳統的化學方法,有效改變木質素和纖維素之間相互關係,驅動負責分解生物質的多種關鍵機制。這種模擬方法允許在較低溫度下,轉化植物物質,超越了水解的局限。

他說,木質素是一種複合聚合物,存在於植物細胞壁中,可以作為天然防禦屏障,阻止化學和生物攻擊。木質素在防止酶對纖維素消化方面尤其有效。雖然先前有科學家已經使用化學品和預處理方法,改善酶對纖維素關係,但在去除木質素方面卻沒有效果,比如強酸、離子流動性、氨和亞硫酸SALT處理使用,改善了纖維素消化率,但卻使木質素難以回收。還有利用共溶劑如乙醇、丙酮溶劑化物去除木質素,但因需要非常高反應溫度,也導致剩餘的糖降解。

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