Новый метод позволяет производить биоэтанол из отходов на существующих заводах

Исследование докторанта Рамкумара Наира из Университета Буроса (Швеция) подтвердило возможность производства биоэтанола из сельскохозяйственных и промышленных отходов на существующих предприятиях социально-экономически устойчивым способом.

Обычно для производства этанола используют пшеницу, сахарный тростник или кукурузу. В Швеции чаще всего применяют пшеницу. Однако эти культуры можно использовать в пищу. Более устойчивый подход — производить топливо из отходов.

Существующее промышленное производство называют процессом первого поколения. Исследовательские проекты с использованием отходов — это процессы второго поколения. Рамкумар Наир проверил процесс, интегрирующий оба поколения.

Без необходимости в крупных инвестициях

Это означает, что для производства этанола можно использовать сельскохозяйственные остатки (солому, отруби и т.п.), не вкладываясь в модернизацию заводов. Всё необходимое оборудование уже есть, можно использовать существующие реакторы. Это также снимает проблему использования продовольственных культур для производства топлива.

Основной сложностью было добавление химикатов для расщепления отходов, так как остатки с этаноловых заводов, среди прочего, идут на корм животным. Добавляемое вещество не должно мешать ферментации. После нескольких тестов выбор пал на фосфорную кислоту. Она полезна для животных и даёт хорошие результаты в процессе ферментации этанола.

Метод тестировался поэтапно: в лаборатории Университета Буроса, затем на более крупной установке в Borås Energi och Miljö и, наконец, в ещё большем масштабе на предприятии SEKAB в Эрншёльдсвике.

Грибок для интеграции процессов

Для успешной интеграции использовали съедобный нитчатый грибок Neurospora intermedia. Он хорошо производит этанол и, благодаря высокому содержанию белка, является хорошим ингредиентом для корма животных. Этот грибок легко выращивать в лабораторных условиях.

Сложность в том, что грибок имеет тенденцию слипаться в комки, что создаёт проблемы в промышленном процессе. Однако удалось сформировать из него не комки, а мелкие шарики или пеллеты. Другие грибы тоже образуют пеллеты, но для Neurospora intermedia это сделано впервые. Пеллеты не застревают, они скатываются, что в некоторых случаях лучше для процесса ферментации.

Разработка метода была сложной, но сам метод оказался довольно простым.

Теперь проект продолжит развитие и тонкую настройку процесса в более крупном масштабе. "Теперь существует научно обоснованная верификация процесса, так что промышленность может продолжать работу и развивать его", — говорит Наир. Он надеется, что через несколько лет увидит крупный завод первого поколения, производящий биоэтанол из сельскохозяйственных отходов по этой интеграционной модели.