目前较成熟的燃料乙醇的生物转化方法是以玉米为原料，但其原料成本高达总成本的70 %～80 %。最近各国的研究集中在以木质纤维素为原料上。木质纤维素是地球上最丰富的可再生资源，据估计木质纤维素原料占世界生物质量(100亿～500亿t)的50 %[5～6]，这些丰富而廉价的自然资源可以来源于:①农业废弃物,如麦草、玉米秸秆、玉米芯、大豆渣、甘蔗渣等；②工业废弃物,如制浆和造纸厂的纤维渣、锯末等；③林业废弃物；④城市废弃物,如废纸、包装纸等。由木质纤维素生物转化成的燃料乙醇越来越引起世界各国的广泛关注。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大技术关键进行攻关。一是预处理工艺，即通过各种方法，如气爆法、湿氧化法、稀酸法或几种方法的组合，破坏秸秆中的纤维素、半纤维素与木质素的结构，使之松散，亦可使半纤维素水解；二是水解工艺，即通过酶法或酸法把上述物质中的纤维素、半纤维素水解成六碳糖和五碳糖；三是发酵工艺，选用特殊的共酵菌种对上述六碳糖和五碳糖进行发酵，生产酒精。但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍为：①酶解成本过高；②缺乏经济可行的五碳糖发酵技术。因此，技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题，值得我们认真深入探讨、研究、解决。

　　据美国能源部门预测2015年可以实现技术和经济问题过关，实现工业化生产。2002年美国能源部和诺维信合作，资助1480万美元，研究把纤维素和半纤维素酶解成可发酵糖，再发酵制取乙醇。经过3年的努力，其关键技术纤维素酶有了突破，生产1加仑燃料乙醇所需纤维素酶成本从5美元降至50美分。他们计划再经过两年努力，使每生产1加仑燃料乙醇的纤维素酶成本降至10美分。这时纤维素酶就不再是发展纤维质水解制取燃料乙醇的制约因素了。由此可以推测纤维质原料生物转化燃料乙醇工业化的进程有望提前。

　　迄今为止，全世界已经有几十套纤维质原料经纤维素酶水解成单糖的中试生产线或小试生产线，大部分是以乙醇为最终主产品。这些试验或试生产机构包括美国陆军Natick研究发展中心、美国加州大学劳伦斯伯克莱实验室、美国阿肯色大学生物量研究中心、美国宾夕法尼亚大学、加拿大Iogen公司、加拿大Forintek公司、法国石油研究院、日本石油替代品发展研究协会、瑞典林产品研究实验室、瑞典隆德大学、奥地利格拉兹大学、芬兰技术研究中心、印度理工学院等。综上所述，在国外，以纤维质为原料生产酒精正逐步走向一个技术成熟的阶段。

　　本文主要介绍美国、加拿大、日本、瑞典、中国等国家在木质纤维原料生物转化燃料乙醇的技术现状以及未来产业化的发展趋势。

　　1 美国纤维质燃料乙醇工业发展现状

　　美国用纤维素制乙醇的技术开发较早，1999年能源部计划到2015年把燃料乙醇的成本降低36 %，在这个目标的基础上又拟定了以下的开发方向：①通过转基因技术的研发，使纤维素酶酵母的活性比现有水平高10倍以上；②完善同步糖化发酵法(SSF)和同步糖化共酵法(SSCF，即糖化和C5，C6糖共同发酵)技术；③通过纤维素直接发酵菌的育种以开发直接发酵法(DMC)。