Ученые разработали новую методику, снижающую затраты на производство биотоплива

Недавно исследователи из университета штата Северная Каролина (NCSU) объявили о том, что они разработали простой, эффективный и относительно недорогой метод для удаления лигнина из растительного материала, используемого для изготовления биотоплива. По их мнению, это поможет снизить стоимость производства биотоплива.

Как известно, из всей биомассы для производства биотоплива используется главным образом энергетически богатая целлюлоза. Однако, помимо целлюлозы в составе биомассы имеется лигнин – вещество, которое является естественной защитой растительной клетки, и которое довольно трудно расщепить и удалить из биосырья. По мнению ученых из NCSU, найдя недорогой способ удаления лигнина из растительного сырья, в частности, из несъедобных частей растения кукурузы, они преодолели одну из главным проблем на пути экономически рентабельного производства биотоплива.

В своей работе исследователи использовали жидкие соли («protic ionic liquids», или PIL). Эти PIL достаточно недороги в изготовлении – они представляют собой смесь кислоты, например, уксусной, и аминов. PIL смешивают с биомассой, а затем нагревают и перемешивают. В ходе химической реакции лигнин растворяется в PIL, а целлюлоза выпадает в осадок в виде твердого вещества, которое легко отфильтровывается для последующего использования в производстве биотоплива.

Оставшаяся жидкая смесь из PIL и лигнина нагревается для перегонки (или испарения) протонной ионной жидкости, а лигнин остается в осадке в виде черного порошка. Пары протонной ионной жидкости собирают и охлаждают до жидкого состояния для повторного использования. Ну а лигнин может быть в дальнейшем использован в производстве полимеров или других химических продуктов – получается практически безотходное производство, что обеспечит заметное снижение затрат на изготовление биотоплива. По словам ученых, данная технология легко масштабируема.

В настоящее время исследователи планируют применить технологию к древесным волокнам и другим видам биомассы, а также лучше изучить механизмы взаимодействия между протонной ионной жидкостью и лигнином с тем, чтобы сделать процесс удаления лигнина еще более эффективным, минимизируя при этом энергозатраты.