Исследователи рассматривают эвкалипт как источник сырья для производства биотоплива
Исследователи из Института пищевых и сельскохозяйственных наук Университета Флориды (UF/IFAS), работающие над производством этанола из растительного материала, изучают эвкалипт как возможный источник чистого топлива.
Джо Сагес, директор по операциям на пилотном заводе Stan Mayfield Biorefinery в Перри, и Исмаэль Уриэль Ньевес, руководитель проекта, переключили фокус своих лабораторных исследований с сахарного тростника и сорго на эвкалипт. Они отмечают, что это быстрорастущее лиственное дерево проще хранить и транспортировать.
В исследовании, опубликованном в апреле в журнале Applied Energy, было обнаружено, что некоторые виды эвкалипта имеют повышенное содержание сахара, что делает их жизнеспособным сырьем для производства биотоплива.
Кроме того, на этапе предварительной обработки исследователи заменили более агрессивную серную кислоту (H2SO4) на фосфорную, чтобы увеличить выход сахаров. Серная кислота требует специальных контейнеров из металлического сплава, а фосфорная может храниться в обычной стали, что снижает первоначальные капитальные затраты на строительство завода. Фосфорная кислота также меньше разрушает высвобождаемые сахара, что повышает общий выход продукта.
Процесс включает инъекцию растений эвкалипта фосфорной кислотой под воздействием высокой температуры и давления пара с последующим быстрым сбросом давления — метод, известный как паровзрывная обработка. После этого в смесь добавляют ферменты для улучшения высвобождения сахаров. После охлаждения добавляются воздух, химикаты и микроэлементы, и суспензия подвергается ферментации. В конце процесса смесь превращается в топливо.
«Завод Stan Mayfield Biorefinery в Перри позволяет нашей команде разрабатывать и успешно проводить эксперименты в лабораторном масштабе, а затем доказывать эффективность тех же методов в гораздо большем промышленном демонстрационном масштабе», — сказал Сагес. — «По сути, он служит мостом от лаборатории к коммерческому производству».
Ньевес пояснил, что фосфорная кислота создает фосфатный побочный продукт.
«Оставшуюся жидкость можно использовать в качестве удобрения, — сказал Ньевес, — что поможет компенсировать часть затрат на химикаты».
Их исследование — часть работы UF/IFAS по улучшению производства биотоплива экономически целесообразным способом.
Пилотный завод Stan Mayfield Biorefinery стоимостью $20 млн открылся в 2012 году и является совместным исследовательским проектом UF/IFAS и Buckeye Technologies Inc. Ожидается, что он заработает на полную мощность летом, производя до 400 галлонов топливного этанола и 5000 фунтов органических кислот для биопластиков ежедневно.
Исследователи Университета Флориды разрабатывают экономичные и экологически чистые способы производства целлюлозного этанола — чистого топлива из несъедобного растительного материала, которое может заменить значительную часть бензина в стране.