■ 陸 鳴

在孩子們的眼中，兔子是可愛(ài)伶俐的小玩伴；在美食家的眼中，兔子是味道鮮美的食材；在皮草商人眼中，兔子是源源不斷的財(cái)富。

但是， 在美國(guó)朗澤公司（LanzaTech）眼中，兔子所能做的卻遠(yuǎn)不止于此。因?yàn)樵谕米拥纳砩希麄儼l(fā)現(xiàn)了已經(jīng)為他們帶來(lái)過(guò)億資金的微生物。

兔子體內(nèi)的“加工廠”

乙醇是一種重要的有機(jī)原料，不僅廣泛用作有機(jī)溶劑、消毒劑、飲料、食品添加劑和防腐劑等，還被認(rèn)為是替代汽油的最佳燃料之一。工業(yè)上生產(chǎn)乙醇的方法主要有糧食發(fā)酵法、木材水解法、乙烯直接水合法、乙烯間接水合法、乙醛加氫法、一氧化碳（二氧化碳）和氫的羰基化學(xué)合成法等。

相比于這些化工手段，乙醇的生物氣合成法最大的優(yōu)勢(shì)就是環(huán)保。

合成氣乙醇發(fā)酵的過(guò)程是這樣的：將木質(zhì)纖維素原料全組分（包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素）全部氣化，轉(zhuǎn)化為以氫、一氧化碳和二氧化碳為主要組分的合成氣，然后再利用特殊的微生物將合成氣發(fā)酵為乙醇。合成氣發(fā)酵法可有效避開木質(zhì)纖維素酸、酶水解的技術(shù)障礙，實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)組分的全利用。

如果僅僅是把原料局限在木質(zhì)纖維素上，這家成立于2005年的碳循環(huán)技術(shù)公司——郞澤技術(shù)便沒(méi)什么優(yōu)勢(shì)可言了。關(guān)鍵是他們把原料擴(kuò)大到了一些工業(yè)廢氣，把工業(yè)廢氣的一氧化碳、二氧化碳等“壞分子”改造成綠色環(huán)保的“好員工”——乙醇或異丁烯等。雖然這些乙醇或異丙烯等，最終還是要被用作燃料或其他工業(yè)用品，碳原子還會(huì)以二氧化碳的形式排放到大氣中，但是這些碳已經(jīng)被二次利用過(guò)，減少了原本要額外從石油或者其他燃料消耗的碳。所以，這為減少企業(yè)的碳排放提供了一種新的途徑。

以先進(jìn)的合成生物學(xué)生產(chǎn)能源物質(zhì)，這是郞澤公司目前正在從事的事業(yè)，也為郞澤不斷帶來(lái)合作與效益。孰不知，他們的這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)卻最初來(lái)自在兔子腸道里發(fā)現(xiàn)的一種微生物。

這是一種能將氫氣、一氧化碳以及二氧化碳轉(zhuǎn)變成乙醇和乙酸的特殊的合成氣發(fā)酵菌株——Clostridium autoethanogenum。

利用這株菌的特殊性，他們?cè)O(shè)計(jì)出能將一氧化碳“發(fā)酵”成燃料乙醇的新型工廠：許多行業(yè)的排放，如鋼鐵制造，與乙酸菌在自然界中生長(zhǎng)的熱液噴口產(chǎn)生的氣體非常類似，這些微生物能利用工業(yè)排放氣體完成繁殖和生長(zhǎng)。

當(dāng)然，這些株菌也可以讓甘蔗、甜菜糖、稻草等植物資源轉(zhuǎn)化成異丁烯。

Clostridium autoethanogenum使郞澤名利雙收：在2012年被《福布斯》評(píng)選為美國(guó)100家最有前途的私有企業(yè)之一；截至目前，朗澤已經(jīng)從包括硅谷風(fēng)投公司Vinod Khosla在內(nèi)的投資者手中募集了超過(guò)2億美元的資金！

8700萬(wàn)歐元的大手筆

在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量一氧化碳，為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)通常的做法將是這些氣體捕獲、燃燒，但是這樣做的后果是會(huì)產(chǎn)生大量致使全球變暖的二氧化碳。在全球減排減碳的壓力之下，各國(guó)政府承諾投資數(shù)十億美元為燃燒化石燃料的電站安裝碳捕捉和儲(chǔ)存（CCS）技術(shù)。不過(guò)，由于該項(xiàng)技術(shù)投資昂貴，發(fā)展速度比較緩慢。

先來(lái)分析一下鋼鐵工業(yè)廢氣中都有哪些成分。鋼鐵工業(yè)廢氣包括一氧化碳、氫氣、二氧化碳、硫化氫和甲烷等，與乙酸菌Clostridium autoethanogenum的生長(zhǎng)環(huán)境非常相似。所以，生物合成氣乙醇發(fā)酵技術(shù)的最大受益行業(yè)就是鋼鐵業(yè)，現(xiàn)在世界上已經(jīng)有一些鋼鐵企業(yè)在實(shí)施這一生物轉(zhuǎn)化項(xiàng)目。

2015年7月，安賽樂(lè)米塔爾決定為旗下位于比利時(shí)根特市的工廠安裝一項(xiàng)用微生物將工業(yè)廢氣轉(zhuǎn)變?yōu)樯镆掖嫉难b置，這樣公司將來(lái)可以不用糧食生產(chǎn)生物燃料。項(xiàng)目計(jì)劃投資8700萬(wàn)歐元，分兩期建設(shè)：首期計(jì)劃2017年年中完成，初始年產(chǎn)量1.6萬(wàn)噸乙醇；第二期計(jì)劃2018年完工，屆時(shí)總產(chǎn)量將達(dá)4.7萬(wàn)噸/年，足夠50萬(wàn)輛乙醇混合汽油動(dòng)力汽車的用量。如果這一項(xiàng)目被證明是商業(yè)可行的，安賽樂(lè)米塔爾還計(jì)劃將旗下與之相關(guān)的工廠全部安裝上這一系統(tǒng)。

8700萬(wàn)歐元的手筆決不是冒失之舉。從2011年起，安賽樂(lè)米塔爾便與郎澤接洽，開始部署該項(xiàng)目。促成項(xiàng)目最后的落實(shí)，也有中國(guó)的因素在內(nèi)。因?yàn)榇祟愴?xiàng)目的實(shí)施，第一家卻是在我國(guó)。

寶鋼示范項(xiàng)目

2010年6月，朗澤與寶鋼集團(tuán)、中科院簽署合作協(xié)議，以實(shí)現(xiàn)“利用鋼廠廢氣生產(chǎn)燃料乙醇”這一工藝的商業(yè)化。而在此之前，寶鋼排放的尾氣主要用來(lái)發(fā)電，用“生物法”將尾氣制成乙醇后附加值比發(fā)電要高3倍以上。“生物法”制乙醇產(chǎn)業(yè)化后其成本將比“糧食法”下降30%～40%。

裝置于2012年3月宣布運(yùn)行成功，后整體搬遷至首鋼。2015年7月2日，這一300噸全流程工業(yè)煤氣制清潔能源燃料裝置，再次成功產(chǎn)出濃度為99.5%的合格燃料乙醇，為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供了技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)可行和環(huán)境治理的支撐，在京津冀地區(qū)率先推進(jìn)鋼鐵工業(yè)煤氣制乙醇產(chǎn)業(yè)化起到示范作用。

目前，首鋼朗澤正在積極準(zhǔn)備啟動(dòng)年產(chǎn)4.5萬(wàn)噸燃料乙醇商業(yè)化工廠的項(xiàng)目。該項(xiàng)目建成后或?qū)⒊蔀槿蚴讉€(gè)4.5萬(wàn)噸燃料乙醇商業(yè)化工廠。

這種燃料的碳排放量?jī)H為傳統(tǒng)化石燃料的一半，在全球減排的大背景下，優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯。除了鋼鐵業(yè)，一些航空公司等也在積極計(jì)劃生物合成氣的事宜。比如：2011年6月朗澤公司獲得美國(guó)國(guó)防部先進(jìn)研究項(xiàng)目局的資助，就如何通過(guò)低成本的創(chuàng)新方法，使用富含一氧化碳的資源生產(chǎn)噴氣燃料（JP-8）展開研究；維珍大西洋航空公司（Virgin Atlantic），2011年10月11日，朗澤與瑞典生物燃料（Swedish Biofuels）公司和維珍大西洋航空公司共同宣布，將開發(fā)從工業(yè)廢氣生產(chǎn)低碳的合成噴氣燃料煤油的合作；2014年10月25日，英國(guó)匯豐銀行宣布加入這一研發(fā)行列，將為上述合作提供資金支持；印度石油公司（IndianOil）和Jindal鋼鐵電力公司于2012年1月宣布與郞澤公司合作，從工業(yè)尾氣中生產(chǎn)商業(yè)化生物噴氣燃料。

在全球節(jié)能減排的大環(huán)境下，其乙醇生物合成的途徑也必將大放異彩。盡管生物合成乙醇的項(xiàng)目，從最初合作到裝置上線的時(shí)間也點(diǎn)漫長(zhǎng)，但對(duì)于鋼鐵廠、煉油廠及化工企業(yè)等尾氣排放污染嚴(yán)重的企業(yè)來(lái)說(shuō)，這些等待也許是值得的。