美國能源生物科學(xué)研究所(EBI)與伯克利加州大學(xué)(UC)為引領(lǐng)的合作伙伴，包括勞倫斯伯克利國家實驗室(Berkeley Lab)和伊利諾伊大學(xué)香檳分校和BP公司在內(nèi)的研究人員于2015年6月6日宣布，開發(fā)出一種新方法，用以從甘蔗生物質(zhì)生產(chǎn)完全替代型噴氣燃料以及汽車潤滑油基礎(chǔ)油。該策略過程可望用于從來自其他非糧植物和農(nóng)業(yè)廢棄物的生物質(zhì)，通過基因工程化微生物發(fā)酵來實現(xiàn)。

在美國國家科學(xué)院院刊(PNAS)上發(fā)表的論文描述了該催化過程，可選擇性地將采自甘蔗生物質(zhì)衍生的烷基甲基酮改質(zhì)成為三聚體凝縮物，產(chǎn)率高于95%。這些凝縮物然后被加氫脫氧成為新一類的環(huán)烷化合物，它包含1個環(huán)己烷環(huán)和1個季碳原子。這些環(huán)烷化合物可為生產(chǎn)的噴氣燃料或汽車潤滑油基礎(chǔ)油進行定制，導(dǎo)致產(chǎn)品具有優(yōu)異的冷流動性、密度和黏度，根據(jù)優(yōu)化的條件，可以達到凈生命周期溫室氣體減少高達80%。

該EBI過程產(chǎn)生噴氣燃料或潤滑油的能力可望為生物煉制廠帶來極大的優(yōu)勢。

航空燃料存在的一個獨特的問題是因為嚴格的規(guī)范要求無氧化合物，限制了一些方案的可用性。

該項工作的目標是開發(fā)一個策略，在巴西的甘蔗煉制廠用于靈活地生產(chǎn)噴氣燃料和潤滑油基礎(chǔ)油，設(shè)計達到生命周期溫室氣體排放大大減少。所用的方法涉及使用組合化學(xué)和生物催化過程，將甘蔗衍生的蔗糖和半纖維素中的糖類轉(zhuǎn)化成酮類。例如，2－丁酮，可以通過發(fā)酵衍生的2，3－丁二醇脫水獲得或通過乙酰丙酸的化學(xué)/生物化學(xué)脫羧化獲得。研究人員首次發(fā)現(xiàn)，異構(gòu)催化劑和適當?shù)姆磻?yīng)條件用于酮類的自凝縮，可產(chǎn)生二聚體和三聚體凝縮物，并有高的總產(chǎn)率。

然后可模仿各種途徑，使用蔗糖和甘蔗渣衍生的半纖維素生產(chǎn)完全替代型噴氣燃料、潤滑劑和乙醇。