Ячменная солома — перспективное сырьё для биотоплива
Исследование Университета Восточной Финляндии показало, что сахара гемицеллюлозы ячменной соломы можно эффективно сбраживать в биобутанол, если на этапе предобработки или ферментации добавить крахмал.
В поисках альтернативы этанолу в качестве топлива исследование определило оптимальные условия предобработки для превращения лигноцеллюлозы соломы и ячменного крахмала в сбраживаемые сахара для производства биобутанола. Высвобождаемые при предобработке сахара гемицеллюлозы соломы (например, ксилоза) эффективно ферментируются в бутанол при добавлении крахмала в ферментационную среду.
Ключевые результаты:
- Совместное использование ксиланазы и поверхностно-активных веществ с целлюлазой при гидролизе соломы значительно повысило эффективность утилизации целлюлозы в бутаноловом брожении.
- Жидкость от предобработки свежего ячменного силоса успешно использовалась для ферментации в бутанол, что демонстрирует возможность применения зелёной биомассы, консервированной методом «силосования», в биорефайнинге.
Контекст и значимость:
Бутанол как конкурентоспособное возобновляемое биотопливо превосходит этанол по ряду параметров: более высокая плотность энергии, меньшая летучесть и гигроскопичность, меньшая коррозионная активность к существующей инфраструктуре. Важно, что его можно использовать в двигателях автомобилей без модификаций.
В настоящее время основным сырьём для производства бутанола являются сахара или крахмалосодержащая биомасса (меласса сахарного тростника, кукуруза, пшеница). Климатическая и социальная устойчивость крупномасштабного производства топлива из этого сырья широко обсуждается. Решением для получения достаточного количества сбраживаемых субстратов может стать эффективное использование обильной лигноцеллюлозной биомассы. Ячмень рассматривается как хорошее дополнение к производству биотоплива из кукурузы, а также её потенциальная замена.
Результаты исследования были опубликованы в журналах Bioresource Technology и Chemical Engineering Research and Design.