Более эффективное использование всей биомассы ивы

Исследование VTT Технического исследовательского центра Финляндии и Университета Аалто показало, как можно эффективнее использовать биомассу ивы. При правильной переработке ива отлично подходит в качестве источника сахара для производства этанола. Лигниновая фракция, образующаяся как побочный продукт процесса получения этанола, а также волокна и соединения коры ивы пригодны для производства экологически чистых химикатов и биооснованных материалов.

Согласно результатам совместного проекта, после соответствующей подготовки и ферментативного гидролиза ива хорошо подходит как источник сахара для производства этанола. Выход этанола значительно улучшился, когда кора ивы сначала отделялась от биомассы перед паровым взрывом и ферментацией дрожжами. В процессе производства этанола образуется остаток, содержащий лигнин, из которого можно производить различные биооснованные химикаты и материалы.

Результаты нового исследования по использованию ивы в производстве этанола могут быть внедрены в промышленность с использованием существующих технологий, особенно при наличии оборудования подходящего масштаба (промышленного или фермерского) для окорки.

Интересные фракции ивы

Целью проекта было полное использование биомассы без образования побочных материальных потоков. Для этого тщательно анализировали состав и структуру коры. Исследователи идентифицировали в коре ряд соединений. Они могут включать физиологически активные компоненты или природные антимикробные соединения, которые в будущем можно использовать в биопроцессах для предотвращения роста вредных бактерий. Волокна коры отличались по составу и структуре от волокон древесного компонента.

Помимо сахаров, подходящих для ферментации в этанол, из ивы можно выделить различные фракции: лигнин, волокна коры, а также биоактивные и антимикробные соединения. Их свойства и наиболее подходящие области применения требуют дальнейших исследований. Важно также изучить экологические последствия выращивания и переработки ивы, а также экономическую рентабельность переработки.

Положительное влияние на окружающую среду

В мире растет спрос на экологически чистые химикаты и растительное сырье для возобновляемого топлива. С их помощью стремятся сократить выбросы CO₂, заменить нефтеоснованные компоненты и производить возобновляемую энергию. Эти вызовы можно решить с помощью ивы.

Быстрорастущая ива не получила широкого промышленного использования в качестве сырья. Помимо низкой цены, у нее есть многочисленные преимущества по сравнению с другим сырьем лесного или сельскохозяйственного происхождения. Ива может выращиваться, например, на подверженных затоплению и бедных питательными веществами землях, то есть на территориях, непригодных для лесного или полевого земледелия. В процессе роста ива эффективно использует питательные вещества, тем самым снижая питательную нагрузку на водотоки, вызванную сельским хозяйством или участками добычи торфа.