原料的未来

可再生化学研究传统上专注于寻找石油化学燃料的替代品。但石油产生的不仅仅是燃料。现代世界以石油为基础，也以石油为动力，人们的兴趣现在更多地转向为原油提供的一系列化学原料寻找替代来源。我们能用可持续的原料取代化石燃料吗生物替代品?

我们的星球是不断增长的人口的家园，这需要更多的能源和化学品来满足其需求。我们必须以一种不仅环保，而且在经济上有意义的方式来满足这种需求。尽管公众支持可持续产品和过程，但总体而言，消费者还不准备支付额外的费用。任何可再生能源都必须满足这一“三难困境”的三个方面，否则它将无法长期生存。

利用现有的技术，我们可以将“废弃的”生物质转化为化学品和燃料，满足环境和供应方面的三难困境。然而，高昂的成本和我们对转化生物质的理解的局限性代表了吸收的财务障碍。但我们即将看到市场出现真正的波动。尽管石油价格波动，但成本无疑在上升，而生物基替代品只会随着我们认识的提高而变得更便宜。

仅次于石油

欧洲机构、资助机构和工业界支持生物可再生消费品的发展。我们有政治意愿支持将这一想法变成现实的研究，而且我们已经在经历一场渐进的、尽管缓慢的全球革命。但我们也面临挑战。

目前，燃料和化学原料正在争夺石油生产的份额。生物质可以是两者的可行替代供应，但在投入使用之前，必须达到平衡，并进行生命周期分析。

我们不应该指望生物质能单独提供我们的能源和材料。可再生能源技术，如水分解、太阳能燃料、能源储存、燃料电池和光伏，将是为我们的未来提供动力的关键。这些技术还不能完全做到这一点，因此从中期来看，生物质可以用来弥补短缺。但从长远来看，这些技术应该能满足我们的能源需求，使化学品生产与燃料生产分离。

生物质作物因与粮食作物争夺空间而受到批评。需要解决这一问题，例如转向非食品木质纤维素生物质进行化学生产。为确保粮食安全，需要仔细分配耕地和生物质生产用地。利用微生物和藻类生物量以及食品、造纸或林业工业产生的有机废物，甚至城市人口产生的有机废物，也将减轻土地使用的负担。

事实

我们还必须认识到，尽管石油时代可能即将结束，但在它短暂的统治期间，它已成为我们生存不可或缺的一部分。一个世纪以来，石化产品一直是化工和能源行业的支柱。工业化的基础设施是由石油构成的，任何替代方案都必须在这个体系内工作。如果我们将新工艺与现有技术结合起来，我们就有更好的机会向生物能源过渡。

这就引出了最后一点，也是最重要的一点:如果研究是孤立进行的，我们今天所做的任何工作都不会进入市场。尽管在生物质转化方面进行了大量的研究，但几乎没有实质性的成功，可再生原料还没有发挥出取代石油的潜力。我们必须从行业中吸取教训，使我们的研究具有相关性。

生物质衍生物很少具有化石原料所提供的纯度和均匀性，并且生物衍生流的净化过程特别昂贵，因为它们涉及蒸馏。在实验室中用纯度为99.9%的原料进行转化研究，可能会得到一些简洁的结果，并为你带来一篇有声望的论文，但在生物质加工中，杂质和混合物是不可避免的，忽视它们就忽略了研究的重点。我们面临的挑战是将低成本的生物衍生原料转化为具有商业应用价值的高价值衍生品，而不需要进行昂贵的分离过程。

许多组织为与工业界发展伙伴关系这一往往令人生畏的过程提供了便利。我自己用The的经历材料化学知识中心“，利物浦大学的商业门户使我的团队与联合利华合作，联合利华的目标与我们的研究重点一致。行业联系意味着我们的研究有真正的机会将生物基原料转化为世界各地家庭使用的实际产品。

学术界和工业界正在做着了不起的工作，但只有通过共同努力，我们才能缩短研究产生现实效益所需的时间。取代以石油为基础的资源不仅可以防止石油最终枯竭，还意味着减少每年的碳排放，减少对我们日益减少的自然资源的需求。这是一个研究人员值得骄傲的事情。

何塞·洛佩斯-桑切斯是利物浦大学斯蒂芬森可再生能源研究所的讲师，也是微型生物炼制研究设施的主任