Превращение отходов виноделия в биотопливо
Исследователи из Технологического университета Суинберна разработали метод преобразования отходов виноделия в соединения, которые могут иметь ценность в качестве биотоплива или лекарств.
Австралия — шестой по величине производитель вина в мире, ежегодно перерабатывая около 1,75 млн тонн винограда. После окончательного отжима более половины от этого количества превращается в биомассу, состоящую из кожицы, мякоти, стеблей и семян.
В отличие от других сельскохозяйственных побочных продуктов, эти отходы имеют ограниченное применение в качестве корма для животных из-за низкой питательной ценности и усвояемости. Они также не подходят для компоста, так как не разлагаются. В результате большая часть этих отходов попадает на токсичные свалки.
В рамках своей докторской диссертации студент Суинберна Авинаш Карпе исследовал, как расщепить этот древесный материал, состоящий из целлюлозы, пектинов и лигнинов, на более простые соединения. Их можно использовать для создания этанола или других видов биотоплива.
Он провел серию экспериментов, чтобы разработать оптимальную процедуру деградации отходов биомассы виноделия.
"Известно, что различные грибы способны разлагать эти отходы, производя ряд ферментов", — сказал г-н Карпе. "Эти ферменты превращают отходы в растворимые сахара, которые затем можно преобразовать в другие продукты".
Он обнаружил, что 30-минутная термоактивационная предварительная обработка способствует расщеплению этих биомолекул.
Используя "коктейль" из четырех грибов — Trichoderma harzianum, Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum и Penicillium citrinum — в биореакторе объемом один литр, Карпе успешно разложил биомассу, отметив заметное увеличение ферментативной активности и деградации лигнина.
Этот процесс ферментации занимает от одной до трех недель и приводит к образованию спиртов, кислот и простых сахаров, представляющих промышленный и медицинский интерес.
"Мы продемонстрировали эту технику в лаборатории, но процесс можно масштабировать до промышленного уровня", — сказал профессор Энцо Паломбо, заведующий кафедрой химии и биотехнологии Суинберна.
Исследователи Суинберна работали над этим проектом совместно с CSIRO, используя материал, полученный от Австралийского института виноделия в Южной Австралии.
Исследование опубликовано в Journal of Chemical Technology and Biotechnology.