Новый процесс переработки водорослей от NREL повышает эффективность производства биотоплива

Ученые из Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) разработали новый биорефайнинг-процесс, который значительно эффективнее производит этанол из водорослей по сравнению с предыдущими исследованиями.

Процесс, названный Combined Algal Processing (CAP), описан в новой статье в журнале Algal Research. Исследование основано на более ранней работе NREL, опубликованной в 2014 году, где изучались штаммы водорослей Chlorella и Scenedesmus. Тогда было установлено, что Scenedesmus показывает лучшие результаты с выходом топлива до 97 галлонов в бензиновом эквиваленте (GGE) на тонну биомассы.

Ключевая проблема — высокая стоимость производства биотоплива из водорослей. Традиционные процессы фокусируются на липидах, но одного увеличения их содержания недостаточно для снижения затрат. Ученые NREL решили более полно использовать все компоненты клетки водорослей: липиды, углеводы и белки.

В первоначальном процессе разделения твердой и жидкой фаз до 37% сахаров терялось, что снижало общий выход топлива. Новая гипотеза заключалась в упрощении обработки: пропустить этап разделения и подвергнуть всю биомассу ферментации одновременно.

Результаты нового метода (CAP):

• Используя штамм Scenedesmus, ученые достигли общего выхода топлива, оцененного в 126 GGE на тонну.
• Это составляет 88% от теоретического максимума и на 32% больше, чем выход только из липидов.
• Удалось восстановить 82-87% липидов даже после ферментации и дистилляции этанола.

Экономический эффект: Новый процесс CAP способен снизить стоимость производства биотоплива из водорослей почти на 10/GGE * *посравнениюспроцессом, использующимтольколипиды, доведямодельнуюстоимостьдо * *9.91/GGE. Хотя этого пока недостаточно для конкуренции с нефтью, комбинация этого подхода со снижением затрат на выращивание биомассы открывает путь к достижению цели.