美国能源部伯克利实验室的研究人员通过加入金属催化剂，使得木质纤维素生产丙酮、乙醇和丁醇的工艺可以升级到高效生产汽油、柴油和喷气燃料。研究结果发表在“自然”杂志上。

研究人员使用梭菌发酵生物质转化的糖，可以生产丙酮、丁醇与乙醇，这些统称为“ABE”产品，研究人员使用过渡金属钯催化这些低碳产品反应，得到可以生产汽油、柴油和喷气燃料的高分子量的碳氢化合物，生产燃料的类型取决于ABE产品与钯催化剂反应的时间长短。

伯克利国家实验室与加州大学伯克利分校的化学家、院长托斯特说：通过催化反应对ABE发酵工艺进行升级，利用高效的代谢途径可得到接近理论产率的运输燃料，采用这种技术，16磅由木质纤维素转化的糖可生产1加仑燃料。

梭菌也称为魏兹曼菌，上世纪化学家魏兹曼第一次使用梭菌发酵淀粉生产ABE产品，而在第一次世界大战期间，英国使用梭菌发酵产物丙酮生产无烟线火药，ABE发酵工艺一直使用到20世纪50年代，后来被成本更低的石化工艺所替代。从某种意义上来说，这项工艺是古老的发酵工艺在新的化学工艺中的应用，虽然在生产先进生物燃料的基因工程微生物、生产工艺的生产效率、及工艺设计上有所改进，但效果并不明显，通过将微生物发酵与化学催化技术结合，会大幅提高先进生物燃料的生产效率。

梭菌发酵糖类可以产生三份丙酮，六份正丁醇及一份乙醇，从交通能源的角度来看，两个碳的乙醇，三个碳的丙酮及四个碳的丁醇都可用作汽油添加剂，但是，在生产中，丙酮与醇结合可以生成更长烃链的汽油、柴油和喷气燃料。新技术的关键是丙酮丁醇梭菌产生丙酮的能力，丙酮带有亲核的α-碳，可以与ABE发酵中产生的醇连接。催化短的碳链连接成长碳链的过程称为“烷基化”，研究人员测试了多种过渡金属催化剂，其中表现最好的是钯。

ABE发酵工艺已经应用了近一个世纪，并实现了规模化生产，工艺中的化学催化部分相对较新。生物发酵与化学催化作用结合，发展应用潜力并不仅限于木质纤维素生物质转化为运输燃料，而是有可能成为一个强大的新型技术工具。