Новый двухэтапный метод повысит эффективность синтеза зеленого топлива
Международная команда ученых разработала двухэтапный метод для более эффективного расщепления углеводов на отдельные сахара – ключевой процесс в производстве зеленого топлива.
Исследование было проведено под руководством специалистов из Токийского университета сельского хозяйства и технологий (TUAT), сообщает sciencedaily.com. Результаты проекта представлены в Industrial & Engineering Chemical Research.
Для производства зеленого топлива применяется процесс сахарообразования. Получающиеся молекулы, моносахариды, можно ферментировать в биоэтанол или биобутанол.
«Уже давно значительное внимание уделяется применению гомогенных кислот и ферментов, — сказал профессор Эйка В. Цянь из TUAT. – Ферментативное засахаривание – перспективное решение из-за высокого КПД, низкого энергопотребления и экологичности».
Энзимы сложно использовать для расщепления углеводов, особенно в биомассе, вроде рисовой соломы. Она содержит крахмал, целлюлозу и гемицеллюлозу. Ферменты не могут взаимодействовать с ними из-за структуры клеточной стенки, площади поверхности и других свойств. Сырье приходится готовить для расщепления, что повышает стоимость процесса.
Решить проблему может твердотельный кислотный катализатор. Но требуются разные температурные условия – до 180°С для крахмала и гемицеллюлозы; и более 200°С для целлюлозы. Ученые справились с задачей, разработав двухэтапный процесс. Первая стадия включает мягкий кислотный катализатор и температуры до 150°С. Вторая имеет более жесткие условия (от 210°С). Процедура обеспечила эффективное сахарообразование – на 30% больше, в сравнении с обычными одноэтапными процессами.
«Сейчас мы ищем партнеров, которые помогут оценить рентабельность методики при работе с рисовой соломой и другой биомассой, — сказал Цянь. – Конечная цель – вывести процесс на рынок, наладив производство моносахаридов».
В проекте участвовали специалисты из Англо-Китайской школы Джакарты в Индонезии, Шанхайского НИИ химической промышленности Co. Ltd. и Университета Цзясина.
