Отже, крохмаль ((-C6H10O5-)n) або целюлоза і мікроорганізми? Видання Biofuels Digest опублікувало результати досліджень, згідно з якими за останні 10 років в Сполучених Штатах Америки були зроблені величезні інвестиції в пошуках так званого біопалива “другого покоління” для бензинових двигунів внутрішнього згоряння. Як відомо, біоетанол (C2H5OH), отриманий з кукурудзи і цукрової тростини – альтернативне паливо 1-го покоління, мав значний комерційний успіх в паливно-енергетичному “заправному” сегменті економіки і став стійким з точки зору врожайності сільськогосподарських культур і процесів, технології виробництва, а також розвитку і відбору мікробів.
Дослідники припускали, що на відміну від біопалива 1-го покоління, біопаливо 2-го покоління буде отримуватись у тому числі з лігноцелюлозних цукрів, які в свою чергу отримані з деревної біомаси і сільськогосподарських культур, таких як кукурудза і пшениця, також як і цільових енергетичних культур, таких як міскантус і швидко зростаюча тополя.
Олександр А. Кукулас прийшов до висновку, що гонитва за біопаливом була обумовлена декількома факторами, включаючи: його низьку вартість, принаймні з теоретичної точки зору; їх потенціал для значного скорочення викидів вуглецю в порівнянні з паливом першого покоління; національна безпека (менша залежність від іноземної – саудівської – нафти); і створення робочих місць, особливо в американських сільських громадах.
Багато дослідників визнали, що внаслідок безлічі технічних і комерційних проблем альтернативного палива 2-го покоління (лігноцелюлозних етанол), особливо ті, які виробляються на біохімічних платформах, ще не досягли комерційної життєздатності через свою нездатність конкурувати за ціною з паливом, отриманим з нафти, або зі звичайним (1-го покоління) біопаливом. Незважаючи на значний прогрес, досягнутий в генній інженерії мікробів, призначених для прискореного виробництва біопалива, титр і вихід цих біомолекул в даний час занадто низькі, щоб дозволити цим продуктам конкурувати з їх еквівалентами, отриманими з нафти.
У США комерціалізація етанолу з целюлозної біомаси як “заправного” палива виявилася дуже далека від етанолу на основі кукурудзи.
Одночасно, найвищий зареєстрований вихід для найкращої доступної альтернативи етанолу, отриманого з крохмалю (ізобутанол, отриманий зі штучної кишкової палички), все ще становить одну восьму від рівня, досягнутого в виробництві паливного етанолу з кукурудзи. На відміну від дріжджової і звичайної ферментації етанолу, рециркуляція мікробних клітин в лігноцелюлозній системі, а генно-інженерні штами здаються дуже сприйнятливими до забруднення, що ще більше збільшує експлуатаційні витрати.
Критерії успіху, такі як вихід продуктів з целюлози, виявилися далекими від комерційно значущих рівнів, оскільки не була врахована комерційна вартість супутніх продуктів при виробництві біоетанолу першого покоління (зернової барди як корму для тварин і CO2). Складність отримання целюлозного субстрату просто створило технічні перешкоди для комерціалізації.
Biofuels Digest констатував, що потенціал для розширення використання етанолу 1-го покоління в якості палива і сировини для виробництва хімікатів залишається величезним. У більшості випадків перешкоджання комерціалізації були питанням податкової політики, а не технічної готовності спиртзаводів постачати cпиртові бензини (>E5) та альтернативне паливо (>E30) для заправки автомобілів з бензиновим двигуном внутрішнього згоряння, модифікованих під гнучкий вибір палива (flex fuel vehicles).
Очевидно, що для фінансування програм альтернативного палива “другого покоління”, з огляду на нинішній економічний і політичний клімат в США, дослідникам належить довести, що результати будуть комерційно життєздатними, принаймні, в короткостроковій перспективі.
За матеріалами Koukoulas, A.A. для Biofuels Digest.
Поділитись в соцмережах:
