Как вдвое повысить выход биотоплива при меньших затратах
Открытие, сделанное в Иллинойсском университете в Урбане и Шампейне (США), способно представить бутанол в более привлекательном свете и наконец-то заинтересовать им биотопливную индустрию.
Учёные нашли метод обойти то «горло бутылки» классического способа получения бутанола, которое в своё время отпугнуло производителей. Ну а в качестве бонуса новая разработка предлагает понижение цены производственного процесса.
Рис. 1. Чашка Петри с колонией биотопливных ГМ-бактерий, осуществляющих ферментацию биомассы в спирт (фото US Department of Energy / Science Photo Library).
Главная неприятность производства бутанола содержится в том, что при достижении определённого уровня концентраций данный спирт делается токсичным для создающих его микробов Clostridium pasteurianum и других штаммов. А это ограничивает количество горючего, которое возможно произведено из одной закладки биомассы (да, возможно дотянуться то, что осталось, отмыть, отжать и снова подвергнуть брожению, но цена конечного продукта от этого лишь возрастёт; несложнее выкинуть, что также отражается на цене). Вторая неприятность связана с большим уровнем энергозатрат, нужных для отделения бутанола от ферментативного бульона.
Сейчас, по словам учёных, обе трудности преодолимы.
В статье, размещённой в издании Biomass & Bioenergy, авторы говорят об успешном применении неионогенных поверхностно-активных веществ, сущность намерено созданных сополимерах, каковые предназначены для микроскопических структур, талантливых захватывать и удерживать молекулы бутанола. Что и разрешило поддерживать достаточно низкую концентрацию этого спирта в ферментативном бульоне, увеличив выход конечного продукта более чем вдвое.
Наряду с этим наблюдалось образование фазы, обогащённой полимерным ПАВ, содержащим бутанол. Фаза отделялась, и бутанол отгоняли при 120–130 ?C, собирая водно-спиртовой конденсат с содержанием бутанола в 106 г/л. При данной концентрации наблюдалось автоматическое разделение водной и спиртовой фаз.
Дополнительным плюсом нового процесса стала возможность повторного (не меньше трёх раз) применения полимерного ПАВ для экстракции бутанола из реакционного бульона.
Учитывая все очевидные преимущества собственного способа, авторы сохраняют надежду, что
производители снова обратятся к бутанолу, поскольку это вещество куда лучше привычного этанола. К примеру, бутанол «запасает» на 30% больше энергии, чем этанол, он намного менее летуч, менее горюч и лучше смешивается с углеводородами (в случае если сказать о спирте как о добавке к классическому горючему).