美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校先进生物燃料与生物制品创新中心的研究团队，近期在生物燃料转化技术上取得进展。该研究通过一种新型预处理方法，成功保留了植物原料中木质素的天然结构，为提升生物燃料及生物制品生产效率提供了新路径。

该项目由博士后研究员蒂拉特·拉吉与集成生物加工研究实验室执行主任维贾伊·辛格共同主导。相关成果已在《化学工程杂志进展》发表，其核心发现对能源部下属多个生物能源研究中心具有参考意义。

木质素是植物细胞壁的关键组成部分，其复杂的网状结构虽能增强植物强度，却难以在传统转化过程中被有效分解与利用。传统水热预处理方法虽能分离木质素，但往往导致其结构破坏并发生再凝结，造成能源与原料的双重损失。

研究团队采用名为“天然低共熔溶剂”的特殊盐溶液替代传统方法。这种溶剂在常温下即可发挥作用，具备可回收、操作相对安全的特点。实验证明，该溶剂能温和地将木质素从植物结构中分离，并保持其原有的分支与交联结构。拉吉表示：“我们对处理后的木质素进行了表征分析，结果证实其原生结构得到了保留。”

该方法不仅能产出结构更完整、纯度更高的木质素，还能获得更纯净的纤维素糖。高纯度木质素更易于转化为芳香族和脂肪族化合物，而糖类则可经特殊酵母菌株发酵，生产乙醇、生物柴油及可持续航空燃料等。此外，该预处理工艺操作成本低于水热法，溶剂可重复使用多次。

辛格指出：“这项研究也呼应了美国能源部各生物能源研究中心关于木质素利用的共同研究方向。我们的预处理方法能够保留木质素的天然结构，使其可用于生产其他高附加值产品。”

该技术具有较高的原料适应性，除在本研究使用的芒草外，也可应用于多种生物燃料作物、农业残余物和木材。辛格将其描述为“原料中性工艺”，其长期目标是构建能够利用多种原料生产各类消费品的生物精炼体系。

出版详情：作者：Tirath Raj 等人，标题：《用于增强微生物脂质发酵和协同高品质木质素回收的绿色预处理策略，用于下一代综合生物精炼厂》，发表于：《化学工程杂志进展》(2026)，杂志信息：化学工程杂志进展