从一种作物中高效生产生物燃料和动物饲料现在是可能的，并且可以在农场内完成，而不需要场外加工。这项研究发表在《开放获取》杂志上生物燃料的生物技术，展示了一种不与粮食资源竞争的化石燃料替代品的实际潜力。
“第一代”生物燃料包括从玉米和甘蔗等食物来源生产的乙醇。虽然被认为是一种具有提高燃料安全潜力的可再生能源，但它们的生产引发了关于争夺粮食土地和提高粮食价格的争议。秸秆和木材等非食物来源的发酵，被称为“第二代”生物燃料，已经作为一种有前途的替代方案被推广，但也有其局限性。
第一作者、日本国立农业环境科学研究所的Mitsuo Horita说:“一般来说，第二代生物燃料生产的瓶颈包括需要大型设施、笨重的材料运输和复杂的处理过程，所有这些都是昂贵的，消耗大量的能源。
“我们现在展示的是一个完整的、规模化的系统，显示了它在农场实际情况下的潜力。我们的系统不是需要特殊设备的复杂过程，而是简单地建立在农民已经使用的生产动物饲料青贮饲料的传统过程之上。它可以在生产高质量饲料的同时产生高乙醇产量，零浪费。”
这个过程被称为“固态发酵”，包括将收获的整株水稻用酵母和酶包装成一个用不透水薄膜包裹的圆捆。在培养过程中，水稻植物中的糖和淀粉被酵母转化为乙醇，乙醇积累，然后排干并蒸馏为燃料，留下一捆高质量的动物饲料，以青贮饲料的形式。
在测试中，经过6个月的培养，该过程每包产生高达12.4千克的纯乙醇——比自然青贮生产产生的乙醇多10倍。在测试过程中，稳定量的乙醇也在废水中连续排出，从而产生额外的1.7公斤乙醇，可以很容易地收集而无需提取。
研究发现，剩余的包料与普通的动物饲料青贮相当，含有相似数量的乳酸和糖，以及高粗蛋白质含量，这是牛的基本膳食成分。
虽然该系统需要较长的发酵时间，但不需要向系统提供能量。真空蒸馏器的使用允许提取总86%的乙醇，积累在包。乙醇也不含不溶性颗粒，因此很容易脱水和浓缩，用作汽车燃料。
这项研究显示了互补食品和生物燃料生产的潜力，从而规避了与土地使用竞争有关的问题。该系统可以由个体农民在地方一级部署，提供可持续的生物燃料生产，并且可能对发展中国家的农民特别有益。
作者指出，在该系统在农村地区广泛建立之前，还应该进一步研究如何提高乙醇产量和回收率，并对该系统的整个生命周期进行环境评估。
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1.研究文章
用于乙醇生产的全作物饲草稻在农场固体同步糖化和发酵。
堀田光男、北本博子、川德哲男、立花康弘和筱崎之子
生物燃料的生物技术2015
DOI: 10.1186 / s13068 - 014 - 0192 - 9
期刊网站上的研究文章如下:http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/8/1/9
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