利用木質素生產琥珀酸——更快，更省，更“友好”

材料牛注：一國際研究小組近日宣布，他們已經成功研制了一種經濟可行的生產基礎化工產品（例如琥珀酸）的辦法。琥珀酸是種被稱為平臺化學品的物質：可作為制備多種化合物的原料。

長久以來，大多數用在化學工業生產的琥珀酸都是來自于石油，而由蘇黎世聯邦理工大學(ETH Zurich)的化學系Konrad Hungerbühler教授所領導的團隊，正與洛桑聯邦理工學院(EPFL)和歌德堡查爾默斯技術大學的科學家密切合作，他們合作開發工藝，使得制作琥珀酸的原料是取自于林業和造紙業的木材或廢棄的纖維素，如此一來，便能達到環保、節省成本且環境有好的目的。

科學家在EPFL實驗室利用計算機仿真來比較不同制作工藝和細菌的優化效果，希望藉此生物技術來生產琥珀酸。他們研究結果顯示，比起傳統的石油制造方法，透過使用木材和細菌的生物科技制程，可有效降低成本且達到環境保護的功效。研究人員考慮了整個制程所消耗的總能量，包括灰色能源(其中包含了生產初級產品、基礎設施和廢物管理所需的間接能源)，來作為衡量環境影響的指標。

科學家計算了生物技術制造和傳統石油方法之間的比較：利用這種方法生產琥珀酸，能節省20%的成本開銷；而利用不同細菌的話，則可以降低28%的環境影響。

利用細菌微生物的發酵能力來生產琥珀酸、碳源，如葡萄糖是很重要的。葡萄糖可以從甜菜或甘蔗中提取，但木材其實也是個選項。Hungerbühler組的博士生兼該研究的主要作者Merten Morales教授說：「纖維素取自木材，可以透過添加酸來轉化為葡萄糖。」

科學家比較了從甜菜與木材廢料獲取琥珀酸的制造方法，在成本效益、環境影響和安全性方面的差異都可以被忽略。「如果可以利用廢棄木材──換句話說，再回收林業中的廢料──這應該是我們所需要做的。」Morales教授說：「因為這將不會有食品供應鏈的競爭問題。」

這種新方法對于造紙業來說可能會感興趣：一個含有纖維素的堿性溶液對于該部門來說也是個廢棄物，但那是因為它尚未被回收，它其實是一個理想的葡萄糖來源。Morales教授指出：「歐洲造紙業可以再一次的燃起與海外競爭者的希望，如果他們成功地回收廢棄物產品且出售他們的附加價值的話。」

然而，一個生物技術公場的建設是個長期的投資，在一家公司正式上線以前，它需要知道是否值得投資，感謝這項研究，現在我們清楚的明白：它肯定是。

這項研究為瑞士國家研究項目「資源木材」(Resource Wood)。

參考原文鏈接：Wood-based biochemicals look to be a sustainable, cost-efficient alternative for the future

本文由編輯部鋼鐵俠提供素材，洪聖哲編譯，點我加入材料人編輯部

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