Потенциал лигноцеллюлозной биомассы
Лигноцеллюлозная биомасса представляет собой растительные остатки, содержащие целлюлозу, гемицеллюлозу и лигнин. Этот вид сырья весьма перспективен в качестве источника для производства биотоплива.
Преимущества лигноцеллюлозы
Лигноцеллюлозная биомасса является возобновляемым сырьевым ресурсом, который можно использовать для выработки этанола и других видов топлива. Основные ее преимущества:
Доступность. Лигноцеллюлозные отходы образуются в огромных количествах в лесной и сельскохозяйственной промышленности.
Низкая стоимость. В отличие от пищевых культур, выращиваемых специально для производства биоэтанола, лигноцеллюлоза является побочным продуктом.
Экологичность. Использование лигноцеллюлозы в качестве сырья для топлива снижает выбросы парниковых газов.
Процесс переработки
Получение топлива из лигноцеллюлозной биомассы включает следующие основные этапы:
Подготовка сырья. На этом этапе проводится измельчение биомассы для повышения эффективности последующих процессов.
Предварительная обработка. Целлюлоза и гемицеллюлоза разрыхляются различными методами (обработка кислотой, паровая взрывная делигнификация и др.).
Гидролиз. Полисахариды расщепляются до мономеров с помощью ферментов или кислот.
Брожение. Из глюкозы и других сахаров с помощью микроорганизмов получают этанол или бутанол.
| Сырье | Примеры |
| Сельскохозяйственные отходы | Солома зерновых, ботва и стебли кукурузы, рисовая шелуха |
| Отходы лесозаготовок и деревообработки | Опилки, стружка, щепа |
Перспективы технологии
По оценкам экспертов, в мире ежегодно образуется более 10 млрд тонн отходов биомассы, которые потенциально могут быть использованы для производства биотоплива.
Промышленное применение технологий переработки лигноцеллюлозы в этанол и другие виды топлива позволит не только получать альтернативные источники энергии, но и решать проблему утилизации отходов. Это особенно актуально для развивающихся стран, где наблюдается быстрый рост объемов сельскохозяйственного производства.
Основными препятствиями на пути широкомасштабного применения данной технологии пока остаются ее высокая себестоимость по сравнению с производством биоэтанола из продовольственного сырья, а также необходимость решения ряда технических проблем. Однако по мере совершенствования процессов конверсии лигноцеллюлозы и снижения их стоимости эта технология имеет все шансы стать экономически конкурентоспособной.
