為了遏制全球氣候變化，需要大量減少二氧化碳排放。而利用玉米等澱粉原料或木材、稻草等木質纖維素生物質的糖分發酵生產的乙醇則已是為人所知的碳中和燃料。德國慕尼黑工業大學(TUM)與芬蘭拉彭蘭塔理工大學(LUT)則於日前發表開發了一項兼具經濟性與技術效率性之乙醇生產新製程。
新開發的製程利用了林業產生的廢材與氫氣。製程由多個子製程組成，除了將醋酸氫化以生產乙醇的最終製程之外，其他子製程皆為成熟技術，因此要達到商用化的技術門檻較低。此項生產製程對乙醇的選擇性高、副產物少，碳效率達90%以上。
研究小組亦就製程的經濟性進行了評估。經濟性評估是基於原材料與能源的假設進行計算，以每年生產4萬2千噸乙醇的狀況而言，生產最低成本為每公升0.65歐元。此時的生物質成本為20歐元/MWh，電力成本為45 歐元/MWh。然而此項製程的乙醇生產受到電力成本的強烈影響，因此在此次評估的模型案例中，計算出每公升乙醇在0.53～0.67歐元的範圍內波動，而此成本價格具有與既有木質纖維素類乙醇相當的競爭力。
新製程可達到高收益性的原因之一在於乙醇的產量遠高於以稻稈或木材為原料之既有發酵生質乙醇製程。常規方法每噸乾燥生物質只能生產200～300公升的乙醇，而新製程可以生產1,350～1,410公升。
此外，利用新製程可將生產工程分隔設置於兩地，第一階段的工廠可設置於加拿大、芬蘭等生物質豐富且廢材容易入手的地區進行醋酸生產，其後第二階段的工廠則設置於對電力或燃料需求較高的地區，予以氫化後製成乙醇。雖然氫氣是透過水電解產生，但若是使用綠色能源做為電解的動力源，與石化燃料相比，預估溫室氣體排放量將可減少75%。
研究團隊表示，透過新製程模擬已確認在技術效率、經濟性方面具有足夠的競爭力。然而為了進一步提高技術的商業化成熟度，今後將推動觸媒開發、反應器設計、試量產系統的建設與應用等計畫。