Появился новый метод предварительной обработки сырья для биотоплива без использования ферментов - Гранит науки - 2013-05-20

Востребованное жидкое биотопливо, которое может использоваться в двигателях внутреннего сгорания, получают из сахаров, содержащихся в целлюлозной биомассе. Для того чтобы это экологически чистое и возобновляемое топливо могло конкурировать с нефтепродуктами, его производство должно стать менее затратным, чем в настоящее время. Ученые из Объединенного Института Биоэнергетики (Joint BioEnergy Institute) при Министерстве энергетики США (DOE) в сотрудничестве в исследователями из Национальной лаборатории Беркли (Berkeley Lab) подошли к проблеме удешевления производственного процесса на стадии предварительной обработки целлюлозной биомассы ионной жидкостью при комнатной температуре, исключив из нее участие ферментов. Предлагаемая технология описана в журнале Biotechnology for Biofuels. Ионные жидкости – это расплавленные соли, это жидкости, содержащие только ионы и являющиеся растворителями, причем "зеленым растворителями", которые соответствуют природосберегающим принципам зеленой химии. Растворяя целлюлозу растений и облегчая таким образом последующий распад этого природного полимера на молекулы простого сахара, ионная жидкость сама по себе является возобновляемой реакционной средой. По словам одного из авторов разработки Блейка Симмонса (Blake Simmons) из Института Биоэнергетики, "процесс предварительной обработки сырья в растворе удалось разделить на две фазы: богатую сахаром водную фазу для химического восстановления, приводящего к получению биотоплива, и богатую лигнином ионно-жидкостную фазу для повторного использования". При этом обнаружилось, что по новой технологии используется гораздо меньше воды, чем в прежних методиках предварительной обработки биомассы.

С своем исследовании авторы сравнивали выход сахара в двух процессах: при обработке измельченных древесной щепы и древесных остатков ионной жидкостью и при обработке ферментными системами, уже апробированными для сахарификации целлюлозы. В качестве ионной жидкости использовался ацетат 1-этил-3-метилимидазолия. Более высокий выход сахара наблюдался при предварительной обработке как щепы, так и древесных остатков ионной жидкостью. Наряду с этим рентгенолучевая дифракция и ядерно-магнитнорезонансная спектроскопия выявили значительные структурные изменения в лигнине, целлюлозе и гемицеллюлозе обработанных образцов. В исследовании авторы обнаружили также, что древесные остатки могут служить сырьем для биотоплива, и они более ценны, чем предполагалось ранее. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества "Поиск".