比起化石燃料，生物燃料具有「可再生」的優點。可是現在主要的生物燃料是以玉米生產的乙醇，而玉米是人的主食之一，因此有人改用非糧食原料（如芒草）生產乙醇。

可是以纖維質生產乙醇（cellulosic ethanol）有巨大的成本壓力，難以和玉米乙醇競爭。例如非糧食原料的含氮量較低，因此必須在發酵槽中投入玉米浸漬液、磷酸二銨等氮肥，供應發酵微生物生長的需求。估計一座年產量兩億公升乙醇的工廠，一年必須花170〜220萬美元購買氮肥。這是以實驗室規模為基準的估計，以其他的估計方法得到的數字更為巨大。

在自然界，最豐富的氮源是大氣。有些微生物能直接利用大氣中的氮，例如與豆科植物共生的固氮細菌（根瘤菌），可惜傳統的發酵微生物（如酵母菌）缺乏固氮酶，無法利用這一氮源。最近美國印地安納大學生物系的微生物研究團隊，發現了科學界早已熟悉的一種發酵細菌，其實擁有固氮能力，為纖維質乙醇製造業打開了一扇降低成本的法門。

這種發酵細菌學名Zymomonas mobilis，是一百多年前科學家在酒裡分離出來的。研究人員以氮的穩定同位素¹⁵N₂做實驗，證實它們可以利用空氣中的氮合成蛋白質；而且以空氣為氮源，並不會妨礙它們的發酵機能。在發酵槽中，這一發酵菌要是以空氣為氮源，而不用玉米浸漬液，乙醇產量甚至會略微提高。

參考資料