燃料·发电004
——将旧衣服转化为生物燃料

利用碱处理旧衣服，利用棒杆菌发酵成燃料

技术成熟度　中

2030年期望值13.4

用不可食用的植物，如植物的茎或杂草等制作喷气式飞机燃料的技术已现存于世。利用生物技术将不可食用的植物转化为可用于燃料的化学品。

从前，喷气机是使用化石燃料来驱动的，这个过程会排放出大量的二氧化碳。为了解决这个问题，曾推出使用大豆和椰子油等食物原料制成的生物喷气燃料的方法，但随着世界人口的增长和对粮食短缺的担忧，将食物原料转化为燃料的做法饱受争议。

2021年2月，日本航空公司（JAL）出了羽田和福冈之间的定期航班JL319，携带由大约25万件旧衣服制成的生物喷气燃料。根据信信，这是世界上首次出现用旧衣服制成生物喷气燃料。

日本航空、生物创业公司GEI、日本环境设计、日本地球环境产业技术研究机构（RITE）等10家公司和团体合作研发了该燃料。

将旧衣服制成燃料的过程如下。

首先，将从消费者那儿收集的旧衣服中的棉花用碱进行处理，再用酶进行糖化。生产氨基酸等物时需要使用到的棒杆菌，在这里将发挥作用。利用棒杆菌发酵可以将其转化为化学制品异丁醇，再通过浓缩提高其纯度，调整其沸点直至符合规格等一系列操作将其制成燃料。在实际使用时，将它与现有的石蜡燃料进行混合。

GEI和RITE的核心技术在于其在制造化学品的过程中使用了棒杆菌。这些细菌本身平平无奇，是基因重组技术起到了关键作用。它使得各类棒杆菌各司其职，既有生产异丁醇的，又有生产氨基酸的，还有生产乳酸的。

一般的做法是使好氧性的棒杆菌转化为好氧厌氧混合体，使得细菌本身用于生长的能量被用于化学生产，从而有效地生产异丁醇。

此外，还有其他原料被纳入考虑范围，用以制作生物燃料。虽然旧衣服以及甘蔗渣等不可食用的植物纤维含量高，难以转化为化学制品，但优点在于它们并不是食物。玉米粒作为可食用原料，富含淀粉，因此更容易转化为化学制品，但其本身的食物功能更为重要。

国际民用航空组织（ICAO）称，使用甘蔗渣生产燃料对环境带来的负担不到玉米的一半。

GEI认为，因为可以使用大量的植物来发酵，所以燃料的大规模生产并不难。同时，也有不同的声音，虽然有培育藻类制作燃料的技术，但很难保证其生产量。

国际航空运输协会（IATA）设定了一个目标，即到2050年将航空业的二氧化碳排放量减半（与2005年相比）。如今，荷兰皇家航空公司和美国联合航空公司已经在使用生物燃料了，而挪威的奥斯陆机场也已经开始供应生物燃料。

国际民用航空组织的数据显示，根据原材料的类型和生产过程的不同，生物燃料的二氧化碳排放量较化石燃料将减少从26%到94%不等。因此需要选择减排率较高的生产方式。研究发现，虽然非食用原料确实可用于生产生物燃料，但还需要开发市场，并降低原料采购成本。该研究的目标是在未来利用如甘蔗渣这类成本较低的原料实现生物燃料的商业化。据说，相较于现有的燃料，生物燃料的价格按实际价值计算要高出10倍以上。

GEI成立于2011年，由RITE、东京大学Edge Capital等风投机构投资，以便充分利用RITE的技术。GEI除了有30多岁和40多岁正值壮年的成员外，还有曾任职于日本王子制纸和日本出光兴产等大公司的约60岁的资深成员。

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