Switch to English

beta version

Новости

Без темы

11 июня 2013, 08:44

Исследования Дэвида Грюилла и его коллег из Университета штата Айова, специалистов сельскохозяйственного машиностроения и биосистем, демонстрируют, что предварительная обработка ультразвуком разнообразного сырья (в том числе проса, кукурузы и древесины мягких пород) усиливает химические реакции, необходимые для преобразования биомассы в химикаты и топливо высокого качества. Исследователи обнаружили, что одним из примеров положительного воздействия ультразвука на производство биотоплива является то, что такая обработка может значительно увеличить эффективность удаления лигнина из биомассы в растворе. Лигнин является химическим соединением, которое связывает целлюлозу и гемицеллюлозу друг с другом в стенках растительной клетки. Обычно ферменты или специальные химикаты используются для удаления лигнина из биомассы, чтобы сахара растворились, и можно было осуществить дальнейшую переработку в топливо. Дэвид Грюилл и его коллеги выяснили, что использование предварительной обработки ультразвуком настолько эффективно, что удаление лигнина происходит таким образом, что сахара растворяются за считанные минуты, а не часы, как в случае с традиционными методами. Команда исследователей также обнаружила, что при помощи ультразвуковой обработки может быть ускорен гидролиз кукурузного крахмала.  На обычном заводе по производству этанола, молотая кукуруза обрабатывается горячим паром на специальных решетках. Кукуруза под воздействием направленного пара распадается, в результате чего остается кашица крахмала, которую охлаждают и обрабатывают ферментами в рамках процесса, известного как гидролиз, чтобы высвободить глюкозу, необходимую для брожения. Исследователи предлагают разбивать кукурузу на частички с помощью ультразвука, а не пара. Чем меньше кусочки, тем большая общая площадь ферментативного воздействия, и в итоге выход у такого процесса сопоставим с паровым методом. Потенциальная экономия от использования данного метода, сообщает Грюилл, довольно велика. «Экономические модели показали, что срок окупаемости внедрения этой технологии может составить менее одного года», – объясняет он. Есть еще одно преимущество этой технологии при производстве биотоплива, так как она может ускорить процесс переэтерификации, основной химической реакции для преобразования масел в биодизель. В одном из опытов исследователи обнаружили, что ультразвуковая обработка соевого масла превратила его в биодизель менее чем за минуту, в отличие от обычных 45 минут. Аналогичным образом исследователи выяснили, что дрожжи с сахаром, при отсутствии глицерина, побочного продукта производства биодизеля, дают большие выходы бионефти при обработке ультразвуком, и сам процесс проистекает менее одной минуты. Этот способ гораздо проще и быстрее, чем традиционные методы, требующие значительных временных затрат и нескольких технологических циклов.

Комментарии: 0