Растительный химикат превращается в целлюлозный этанол и дроп-ин биотопливо

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон разработали процесс получения концентрированного потока сахаров из биомассы с использованием производного от растений химического вещества — гамма-валеролактона (GVL). Этот процесс открывает возможности для производства целлюлозного этанола и дроп-ин биотоплив.

Ключевые особенности процесса:

• Растворитель GVL является возобновляемым и более доступным по сравнению с методами, требующими дорогих химикатов или ферментов.
• Высокая эффективность: процесс конвертирует 85–95% исходного растительного материала в сахара.
• Сахарный поток может быть направлен на ферментацию дрожжами в этанол или химически преобразован в фураны для создания дроп-ин биотоплив.

Важное достижение — разделение и рециклинг:

Исследователи решили ключевую задачу: отделение GVL от раствора сахаров для его повторного использования. В качестве добавки, вызывающей разделение фаз, используется жидкий диоксид углерода (CO₂), который является зелёным, нетоксичным и легко удаляется.

Экономика и перспективы:

• Предварительная оценка показывает, что технология может снизить стоимость производства этанола примерно на 10% по сравнению с современными аналогами.
• Исследование привело к подаче четырёх патентных заявок.
• Программа Accelerator Program фонда WARF поддержала коммерческий потенциал технологии. В рамках 18-месячного проекта будет построен высокоэффективный биомассовый реактор для производства концентрированных потоков сахаров и твёрдого лигнина.
• Полученные углеводы и лигнин будут переданы научным collaborators для оптимизации их преобразования в ценные химикаты и топлива.

Исследование было профинансировано Национальным научным фондом (NSF) и Исследовательским центром биологической энергии Великих озёр (GLBRC) Министерства энергетики США. Результаты опубликованы в журнале Science 17 января 2014 года.