来自印第安纳大学的生物学家们相信，他们找到了一种方法，能更加快速、廉价、清洁的增加生物乙醇的产量，而原料之一就是地球大气层中含量最多的气体——氮气。这项发现可以节约数百万美元的工业成本，并且可以使用木头、草和植物的不可食用部分来制造纤维制乙醇，这与玉米制备的乙醇及汽油相比更加有竞争力。

纤维素乙醇的原料是低氮化物，而氮气是产乙醇微生物生长所需的营养，所以纤维素乙醇生产商预计每年要花费数百万美元来购买氮肥，如玉米浆和磷酸二铵。由印第安纳大学的生物学家James B. McKinlay领导的科研团队发现，产乙醇细菌Zymomonas mobilis可以使用氮气为氮源，而很多传统的产乙醇细菌无法做到这点，例如发面包的酵母菌。

“当我们发现Zymomonas mobilis这个细菌可以使用氮气时，我们预期它只能生产较少量的乙醇。在细菌细胞内，利用氮气和生产乙醇需要类似的资源，所以我们预期，细胞为了满足细菌利用氮气生长，细胞内更多资源将无法被用于生产乙醇的过程。” McKinlay说，“令我们吃惊的是，当细菌利用氮气的同时，乙醇生产并没有受到影响。实际上，在特定条件下，当细菌利用氮气时，把糖转化为乙醇更加迅速。”

细菌可以使用氮气而不影响乙醇生产，该科研团队对于这个结果分析称，氮气可以作为廉价的代替品去取代氮肥来生产纤维素乙醇。“直到最近，乙醇依然几乎是用食物作物来生产的，但是随着商业化生产设备的普及，去年开始出现使用纤维素乙醇的潮流。” McKinlay说，“纤维素乙醇与传统乙醇生产相比，提供了更佳的土地使用和更低的二氧化碳排放。即便有这些优势，纤维素乙醇仍然面临着与玉米产乙醇和汽油的价格竞争。”

在纤维素乙醇生产中，消耗成本最大的原料是纤维素植物，以及将植物原料降解为生产乙醇的糖分所需的酶，因而这些原料得到了最多的重视。“但是我们认识到，氮肥作为一个成本更低的贡献者，更容易被解决，” McKinlay说到。

研究者们估计，使用氮气取代高成本的氮肥，每年可以节约乙醇生产设备一百万多美元，而且氮气可以在工厂被现场制备出来。使用氮气同时也可以带来环境效益，例如避免二氧化碳排放，而氮肥的生产和运输过程均会排放很多二氧化碳。“关于如何更优化并实现工业化整合，这个方法还有更多的工作有待完成。但是乐观看来，我们目前为止所有收集到的数据是非常令人振奋的。” McKinlay说到。

McKinlay补充道，这个研究已经在美国专利与商标局申请到了一个临时专利。他们的这项研究发表在杂志《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

新材料在线编译团队编译整理——翻译：Gary