美国能源部(DOE)国家可再生能源实验室(NREL)的化学工程师Eric Karp和其他人正在进行的研究将丙烯腈(ACN)转化为碳纤维
卡普说“碳纤维是种惊人的轻质材料，想象一下，用碳纤维替换汽车中的所有钢铁和铝。我们知道每加仑汽油行驶可以60英里。考虑一下汽车可以达到的汽油支持行驶的里程数。”
“我们提出了六种不同的方法来生产生物基丙烯腈，”NREL的高级研究员Gregg Beckham说。他与Karp，高级研究工程师Derek Vardon，首席科学家Bob Baldwin以及生物能源科学与技术副实验室主任Adam Bratis一起撰写了关于确保能源部资金的提案，绿化了该项目并促使了NREL成立可再生碳纤维联合会。他们测试了六种方法中的三种，包括他们开发的一种称为“腈化”的新催化方法。
腈化可以使用各种原料。在第一阶段，NREL研究人员使用玉米秸秆，其中包括收获作物后留下的茎和叶。该生物质中的糖通过微生物转化为3-羟基丙酸(3-HP)，其在随后的步骤中转化为丙烯腈。
“这是一种转基因菌株，因为我们用于3-HP生产的微生物，它们不能自然地产生它，”负责研究生物成分的SàncheziNogué说。对于第二阶段，全球公司嘉吉公司将生产更大的产量。“他们的工业转化技术能够产生3-HP，其效率远高于我们内部的效率，”她补充道。
作为可再生碳纤维联盟的成员，嘉吉和其他公司将在推动研究方面发挥重要作用。西弗吉尼亚州的一家非营利性研究机构MATRIC将把嘉吉的3-HP转换为ACN。然后，一家葡萄牙公司将生产碳纤维并交给福特汽车公司。汽车制造商将碳纤维制成零件，并将生物质衍生版本与传统工艺制造的版本进行比较。
玉米秸秆被用于制造可再生的丙烯腈
生物质衍生的ACN的NREL工艺是否最终得以实现将取决于所得碳纤维的强度和性质以及与经过验证方法的比较。“如果我们把它放到飞机上，它会安全吗?” 布拉迪斯问道。“如果我们将它放入汽车中，它是否安全?如果我们将它放入高尔夫球杆，我们是否会获得相同的射程?”
答案将随着时间的推移而进行，其他研究已在进行中。
