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2014 年 01 月 10 日 / SYYang

北卡州大的萃取技術可望降低生質燃料前處理成本

Achinivu-photo-large

圖片來源:Ezinne Achinivu, NCSU

整理:楊卓儒

 

前陣子,北卡羅萊納州立大學(North Carolina State University)發表的一項木質素(Lignin)的萃取技術。研發人員相信,這項技術將有效降低目前纖維素生質燃料居高不下的前處理成本,增加纖維素(Cellulose)生質燃料的競爭優勢。

 

如同我們之前在介紹生質酒精的文章中提到,以纖維素作為原料的生質燃料其前處理成本居高不下的原因在於木質纖維素的結構相當堅固,由纖維素 (Cellulose)、半纖維素(Hemicellulose) 與木質素 (Lignin)三者互相纏繞而成。因此,在將纖維素與半纖維素分解為單醣類之前,需先破壞外層細胞壁與木質纖維結構才能接著進行後續程序。由於目前仍未有夠成熟又能夠供大規模應用的前處理製程,吸引許多研究單位投入研究,期望開發出成本更低的前處理方式。

 

這次北卡州大所發表的木質素萃取技術,是利用特別調配的Protic Ionic Liquids (簡稱PIL,質子型離子液體(暫譯))來分離玉米桔桿中的木質素與纖維素。該技術利用經過加熱與攪拌等程序後,木質素可溶於 PIL 的特性,待木質素溶於PIL後,即可相當輕易地與仍保持固態的纖維素分離。甚至,使用過的PIL尚可以透過蒸餾的方式收集重新使用。另一方面,於蒸餾程序後呈現黑粉狀的木質素則可以作為其他生物精煉程序的原料。

 

本技術的發表人,目前就讀於北卡州大化學暨生物分子工程研究所博士班的Ezinne Achinivu 認為,這項木質素萃取的技術由於具有程序單純及成本低廉的優點,非常適合擴展應用到量產製程中。目前,北卡州大的研發團隊除了正試著將此技術應用於除玉米桔桿之外的生物質,同時仍將持續改良PIL的調配比例,期望能夠再以更低的成本達到更好的萃取效率。該團隊以PIL萃取木質素的技術論文 <Lignin extraction from biomass with protic ionic liquids>已於2013年12月刊載於Green Chemistry上,有興趣的讀者不妨前往一觀。

 

延伸閱讀

生質能源概論 (六) ─ 生質酒精

[新聞]工研院「零碳纖維素丁醇生產技術」獲2013年全球百大科技研發獎肯定

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