Актуально:

Революционный способ получения биотоплива

Ученые из Иллинойского университета предложили новую технологию получения бутанола, позволяющую повысить выход продукта и при этом снизить затраты. Их открытие сделает бутанол более привлекательным для биотопливной индустрии.

Американским ученым удалось обойти так называемое «бутылочное горлышко», характерное для стандартного способа получения бутанола. Именно этот эффект в свое время отпугнул производителей. Кроме того, разработчики новой технологии обещают, что она вдобавок к этому позволит снизить стоимость производства.

Главная проблема при производстве бутанола состоит в том, что в высоких концентрациях этот спирт является токсичным для вырабатывающих его микробов. В связи с этим из одной закладки биомассы получается совсем небольшое, строго ограниченное количество топлива.

Конечно, можно достать оставшуюся биомассу, отмыть, отжать и снова подвергнуть брожению, но тогда стоимость конечного продукта заметно возрастет. Так что проще выбросить оставшуюся массу, что тоже влияет на цену. Другая сложность заключалась в больших затратах энергии на отделение спирта от ферментативного бульона. Однако американским ученым удалось решить эти две проблемы.

Для этого они использовали неионогенные поверхностно-активные вещества и специально разработанные сополимеры, что позволило создать микроскопические структуры, захватывающие и удерживающие молекулы бутанола. Благодаря этому исследователи смогли уменьшить концентрацию бутанола в ферментативном бульоне и более чем вдовое увеличить выход спирта. При этом они наблюдали образование фазы, обогащенной полимерным ПАВ с бутанолом.

После отделения этой фазы бутанол отгоняли при температуре 120–130˚C, получая водно-спиртовой конденсат, содержащий бутанол в концентрации 106 г/л. При такой концентрации водная и спиртовая фаза разделялись автоматически. Еще одно преимущество такого метода заключается в том, что полимерный ПАВ можно использовать для экстракции спирта из ферментативного бульона несколько раз.

Исследователи надеются, что их открытие вновь обратит внимание топливной индустрии на бутанол, ведь этот спирт намного лучше этанола в качестве добавки к традиционному топливу. Он, например, запасает на треть больше энергии, менее летуч и горюч, а также лучше смешивается с входящими в топливо углеводородами.