Биотопливо из сахара и крахмала

Нефть для человечества – как энергетический наркотик. Доступный и относительно дешевый ископаемый энергоноситель в свое время вытеснил более зеленые, но менее эффективные технологии.

        Нефть для человечества – как энергетический наркотик. Доступный и относительно дешевый ископаемый энергоноситель в свое время вытеснил более зеленые, но менее эффективные технологии.

        Примерно 100 лет назад химик Хаим Вейцман разработал процесс бактериального брожения, позволивший производить из растительного сырья ацетон. Однако развитие нефтяной химии вытеснило технологию. Последний завод, вырабатывавший ацетон и бутанол по методу Вейцмана в США закрыли 47 лет назад. Сегодня химики из Калифорнийского университета в Беркли возрождают забытые методы, приспосабливая их для получения биологического дизельного топлива из возобновляемого растительного сырья.

        Хаима Вейцмана потомки помнят как первого президента Израиля. Но в свое время его изобретение позволило Великобритании наладить производство бездымного пороха в достаточном количестве, чтобы союзники победили в первой мировой войне. Спустя 100 лет после знаменитого изобретения химики в Беркли перестраивают процесс таким образом, чтобы получить биотопливо, содержащее больше энергии, чем этанол.

        По оценкам самих ученых, до того момента, когда их технология будет развита до коммерческого уровня еще достаточно долго, примерно 5-10 лет. Пока еще стоимость биотоплива по-прежнему выше цены на бензин. Однако его использование приведет к значительному сокращению выбросов парниковых газов.

        «Я действительно взволнован тем, что это принципиально новый способ использования сырья - сахара или крахмала - позволяющий делать разные виды возобновляемых вещей, от топлива до химических веществ, таких как пластмассы», - рассказывает профессор Дин Тосте (Dean Toste), соавтор доклада о новой разработке в ноябрьском выпуске журнала Nature.

        Коллеги Тосте Харви Бланч (Harvey Blanch) и Дуглас Кларк (Douglas Clark) разработали процесс гидролиза целлюлозы и сбраживания сахаров с участием бактерии Clostridium acetobutylicum, на выходе которого образуется смесь этанола, ацетона и бутанола идеально подходящая для получения биотоплива. Работа Тосте заключалась в создании катализатора, под действием которого этот коктейль преобразуется в смесь углеводородов, обладающую свойствами, схожими с дизельным топливом.

        Испытания показывают, что процесс сгорания биотоплива полученного в Беркли примерно такой же, как и дизельного топлива, выработанного из нефти. «Оно выглядит очень похожим на дизельное топливо и может быть смешано с ним», - рассказывает Харви Бланч.

        Процесс достаточно универсален, в нем можно использовать широкий спектр возобновляемого исходного сырья, от кукурузного или тростникового сахара до крахмала, а также непродовольственное сырье - траву, деревья или отходы целлюлозного производства.

        Вторая особенность технологии – ее способность к тонкой настройке. По словам Тосте: «Вы можете настроить длину молекул углеводородов, изменяя условия реакций для получения легких фракций, таких как бензины, или более тяжелых как в дизельном топливе, или разветвленных цепочек углеводородов, как в топливе для ракетных двигателей».

        По мнению ученых, их изобретение на начальном этапе может быть востребовано в нишевых сегментах рынка, например военными. Однако со временем, когда производство станет жизнеспособным в финансовом плане, биотопливо получит широкое распространение, особенно там, где аккумуляторные батареи пока не могут обеспечить достаточного запаса энергии - в большегрузных автомобилях, поездах и других транспортных средствах.