纤维素乙醇行业如同一个嗷嗷待哺的婴儿，拥有美好的未来，但迫切需要实质性的支持。关键技术的突破是其成功产业化的前提。
如果将石油和煤炭称为“黑金”，那么取材于农林废弃物等生物质资源的新燃料则可称为“绿金”。在安徽丰原集团，“绿金”被置于最高战略地位。
作为国内较早涉足生物化工的企业，丰原集团已突破农作物秸秆转化为燃料乙醇的关键技术，并计划进一步挖掘这一绿色宝藏。
纤维素乙醇的挑战
因“与民争粮”争议，以玉米等粮食为原料的燃料乙醇备受质疑。近年来，生物燃料工业界将研究热点转向由木质纤维素制造的纤维素乙醇，其原料为玉米秸秆、玉米芯、小麦秆、甘蔗渣等农林废弃物。与传统汽油相比，纤维素乙醇可减少90%的温室气体排放。
“我国每年约产生1.5亿吨秸秆，若全部转化为新能源，可产生相当于4500万吨石油的价值。”丰原集团董事长李荣杰表示，充足的原料供应为纤维素燃料乙醇提供了巨大产业空间。然而，国内纤维素乙醇产业一直未能实现大规模商业化开发。
丰原集团总工程师薛培俭指出，木质纤维素原料虽廉价，但转化工艺复杂且能耗高，导致该产业徘徊于商业化大门之外。此外，木质素未能高效利用，既浪费资源又带来环境压力。纤维素乙醇行业亟需关键技术的突破。
发酵技术攻关
专家指出，秸秆能源化的瓶颈在于：缺乏高效水解纤维素的酶，以及未能培育出高效转化木糖的发酵菌种。为此，丰原集团联合天津大学、江南大学和中科院等离子所建立了国家级发酵技术工程研究中心，重点研究菌种、发酵和分离提取技术。
薛培俭表示，通过廉价培养基、酶制剂菌株诱变与筛选，以及工艺优化，他们大幅提高了纤维素酶活力并降低了成本。目前每生产一吨纤维素乙醇，酶成本约为1000元，已具备产业化承受能力。此外，研究人员选育出能同时利用五碳糖和六碳糖混合发酵的菌株，糖转化率达42%，半纤维素和纤维素利用率分别超过70%和80%。通过优化预处理工艺，酶解糖浓度提高到12%以上，每吨玉米秸秆可产糖450公斤，其中可发酵糖占90%。
针对半同步糖化发酵过程中的流体变化，研究人员改造设备，研制出半同步糖化发酵耦合生物反应器，实现发酵液从非牛顿流体到牛顿流体的有效过渡，高效生产燃料乙醇。薛培俭称，丰原集团在碱法预处理、高活力纤维素酶规模化制备和新型生物反应器开发等方面取得突破，显著降低了秸秆转化成本。试验显示，每4吨秸秆可生产一吨燃料乙醇，成本比玉米乙醇低300多元。
“十一五”期间，丰原集团联合合肥工业大学、华南理工大学等承担了国家级科技支撑计划项目“农作物秸秆生物转化制备燃料乙醇”，建立了年产3000吨燃料乙醇的中试装置并成功试运行。目前，丰原集团还与中科院广州能源研究所、广西科学院共同申报了“十二五”科技支撑计划课题“蔗渣水解液态发酵生产燃料乙醇关键技术与示范”。
“吃干榨尽”降成本
薛培俭指出，国内外常用的秸秆预处理工艺（酸法、碱法、蒸汽爆破等）均不能有效分离木质素、半纤维素和纤维素。丰原集团虽取得成果，但经济性仍不足以支持大规模商业化生产。原因在于高温低浓度预处理无法彻底分离组分，导致发酵周期长、乙醇浓度低、能耗高。
他认为，利用木质素组分开发高附加值化学品是降低纤维素乙醇成本的经济环保途径。丰原集团正试图将秸秆“吃干榨尽”，除燃料乙醇外，还开发了五大类高附加值产品：氨基酸类（色氨酸、谷氨酸）、糖醇类（木糖醇、阿拉伯糖）、有机酸类（柠檬酸、苹果酸）、多糖类（透明质酸、唾液酸）和维生素类（古龙酸、维生素C）。纯度较高的木质素可改性用于酚醛树脂、橡胶涂料等化工产品。
利用秸秆还可生产生物基乙烯、聚乳酸生物可降解塑料、纺织品原料聚乳酸聚酯、无毒增塑剂、油漆溶剂等新型生物能源和材料，具有极高的经济社会价值。薛培俭表示，未来3到5年，丰原集团将利用研发中心的技术优势，对现有产业升级改造，实现高技术产品的产业化。