Новый процесс позволяет удвоить производство альтернативного топлива, сохранив низкие затраты

Открытие должно сделать бутанол более привлекательным для производства биологического топлива.

Исследователь из университета Иллинойса Гао фен нашел, как обойти узкое место в отрасли, которое в прошлом уже расстроило производителей. Обходной путь способен, в том числе, значительно сократить стоимость энергии, требуемой для производства бутанола.

«Первая проблема в производстве бутанола состоит в том, что в определенной концентрации создаваемое топливо становится токсичным для организма, и эта токсичность ограничивает объем топлива, которое может быть произведено в одной партии. Вторая проблема — высокая энергетическая стоимость удаления бутанола из ферментационного бульона в высокой концентрации, используемой в промышленности. Мы решили обе проблемы», сказал он.

В ходе исследования ученые успешно протестировали использование неионогенного сурфактанта или сополимера для создания маленьких структур, которые удерживают молекулы бутанола.

„Это позволяет не превышать концентрацию бутанола в ферментационном бульоне и не наносит вреда живому организму“, сказал Фен.

Процесс под названием экстрактная ферментация увеличивает количество бутанола, произведенного во время ферментации, на 100 и более процентов.

И это только начало. Ученые использовали одно из свойств полимера — чувствительность к температуре. Когда процесс брожения завершен, ученые нагревают раствор, пока не проявляется облако, и не формируются два слоя.

„Мы применили процесс под названием разделение точки помутнения“, сказал Фен. „Формируются две фазы, вторая из которых оказывается полимернасыщенной. Когда вторую фазу устранили, становится возможным вернуть бутанол и достичь трех- или четырехкратного сокращения использования энергии, поскольку нет необходимости удалять так много воды, как в ходе обычной ферментации“.

Примечательно здесь то, что сополимеры могут быть переработаны и повторно использованы, по крайней мере, трижды после извлечения бутанола. После первого восстановления объем бутанола немного ниже, но все еще в достаточно высокой концентрации.

По словам Фена, производители альтернативных топлив, возможно, увидят бутанол в ином свете, поскольку он обладает рядом привлекательных качеств. Бутанол содержит на 30% больше энергии, чем этанол, обладает более низкой паровой упругостью, менее летуч, менее огнеопасен и хорошо смешивается с бензином.

15.08.2012