Etanol z pokolenia 2ième konwersji celulozy do cukrów


Podziel się tym artykułem ze znajomymi:

Przejdź celulozę małych cząsteczek cukru

Zespół naukowców z Max Planck węgiel Badawcze (MPI-KoFo) Mülheim-on-the-Ruhr opracował nową metodę stosunkowo łatwo ciąć celulozę do jego elementów składowych, cukrów. To może otworzyć drzwi do produkcji surowców i biopaliw z biomasy z drewna lub odpadów roślinnych, więc nie ma konkurencji z żywnością.



Celuloza, najczęściej cząsteczka organiczna, na ziemi, jest głównym składnikiem komórek roślinnych. Jak to jest szczególnie stabilna, to jest trudny do rozszczepienia przemysł w jego elementarnych. Znaczna ilość energii pozostaje również niewykorzystane.

Roberto Rinaldi Regina Palkovits Ferdi Schuth MPI KoFo są obecnie w stanie pokonać tę przeszkodę, stosując katalizator stały kwas i jonowego środowiska. Proces stosować również w celu umożliwienia, aby selektywnie cięcie długich łańcuchów celulozy na małe kawałki, w ciągu kilku godzin lub wcześniej. Ponadto, zaletą jest to, że niektóre produkty uboczne pojawiają się, co zmniejsza ryzyko komplikacji w celu dalszego przetwarzania. Katalizator może być odzyskany i ponownie po zakończeniu reakcji.

W pierwszym etapie badacze umieszczają cząsteczkę celulozy w roztworze jonowym. Jest to sól, ciekła w temperaturze pokojowej, która zawiera dodatnio i ujemnie naładowane pierwiastki. "Ten krok powoduje, że długie łańcuchy celulozowe są dostępne dla następujących reakcji chemicznych, a celuloza może zostać zaatakowana przez stały katalizator", wyjaśnia Schüth.

Zespół MPI-KoFo ustalił w międzyczasie, jakie właściwości powinien posiadać katalizator, aby rozszczepić celulozę. Materiał musi być kwaśny, to znaczy dać protony H +. Musi on również mieć dużą powierzchnię i pory o odpowiedniej wielkości, ponieważ celuloza rozpuszczona w roztworze jonowym jest bardzo lepka, co komplikuje transport łańcuchów do katalizatora. "Odkryliśmy, że chemicznie modyfikowana żywica jest szczególnie odpowiednia do rozszczepiania celulozy związanej z cukrem", mówi Schüth.

Po dodaniu wody łańcuchy cukrów skracają się w ten sposób do dna, dzięki czemu łatwo je oddzielić od roztworu. Naukowcy filtrują roztwór i odzyskują katalizator. "Aby ostatecznie osiągnąć najmniejsze składniki celulozy, niezbędny jest dodatkowy etap, na przykład za pomocą enzymów". Przecinają krótkie łańcuchy w izolowane cząsteczki cukru. Ten proces "demontażu" - od celulozy do cząsteczek glukozy - nazywa się depolimeryzacją.

Nowa metoda umożliwia między innymi cięcie bardzo stabilnych składników roślinnych, takich jak celuloza mikrokrystaliczna, a nawet drewno. "Można powiedzieć, że dzięki tej metodzie możliwa jest demontaż drewna w cukry", komentuje F. Schüth.

Ta obróbka celulozą otwiera wiele możliwości zastosowań. Cząsteczki cukru otrzymane w ten sposób mogą być poddawane fermentacji i etanolem, a następnie wytwarza jako biopaliwo bez konkurowania z żywnością. Pozostałości z drewna lub słomy może być wykorzystywany jako materiał wyjściowy. Ważnym prace rozwojowe pozostaje być przeprowadzone przed użyciem tej metody na dużą skalę. Roztwory jonowych jest szczególnie bardzo kosztowne, wymagające jego stosowanie w cyklu produkcyjnym, a więc opracowanie metody recyklingu.

Ferdi Schuth - Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim an der Ruhr - tel: + 49 208 306 2373 - e-mail: schueth@mpi-muehlheim.mpg.de

Źródło: BE Niemcy


facebook komentarze

Zostaw komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *