Пластик, бензин, резина – многие предметы, которые мы используем каждый день, основаны на масле. Но этого сырья становится все меньше. Поэтому исследователи шаг за шагом исследуют возможности использования возобновляемого сырья для замены масла.
Одним из хорошо известных примеров этого является биодизель, который поступает не из источников масла, а из полей желтоцветкового рапса. В будущем планируется производить на заводах еще одно вещество, а именно изобутен, основное химическое вещество, используемое в химической промышленности для производства топлива, растворителей, эластомеров или даже антидетонационных агентов в топливе.
Для производства изобутена будет использоваться сахар, а не масло. Исследователи из Центра химико-биотехнологических процессов Фраунгофера CBP в Лойне планируют создать пилотную установку.
Ценный продукт «пищеварения»
Основой для этого послужили сотрудники компании Global Bioenergies: они представили уникальное метаболическое превращение сахара в изобутен в микроорганизм: если к этому микроорганизму добавить сахар, он «переваривает» его – и выходит газообразный изобутен.
Для разработки и строительства этой пилотной установки Global Energies получит 5.7 миллионов евро от Федерального министерства образования и исследований Германии BMBF. Компания привлекла CBP в качестве партнера. «У нас есть опыт как в биотехнологических, так и в химических процессах, и мы отвечаем всем требованиям для успешного запуска проекта», – сказал очень довольный Герд Ункельбах, директор CBP. «Например, мы умеем работать с изобутеном: при смешивании с воздухом образуются взрывоопасные смеси."
Строительство пилотной установки площадью 600 м2 начнется в техническом центре CBP с осени 2014 года, и планируется, что она будет введена в эксплуатацию через год. Крупномасштабные процессы будут происходить как в лаборатории: сахар и микроорганизмы попадают в ферментер, который превращает сахар в газообразный изобутен.
Изобутен отделяется, очищается, сжижается и разливается в контейнеры. После того, как процесс будет переведен из лаборатории в опытный, завод будет производить до 100 тонн изобутена в год.
Сахар из дерева
Сахар как сырье имеет большое преимущество перед маслом: он снова растет. Однако в результате этого производство изобутена конкурирует с пищевой промышленностью, поскольку сахар, который попадает на пилотную установку, теряется в качестве пищевого продукта. По этой причине исследователи хотят изменить тактику в будущем, отказавшись от сахара от сахарной свеклы к сахару из возобновляемого сырья, которое не подходит в качестве продуктов питания.
Например, дерево.
«Таким образом, сахар, который мы используем, полностью не зависит от производства продуктов питания», – пояснил Ункельбах. Технологическая база для этого уже имеется на ЦПБ завода по переработке лигноцеллюлозы.
Здесь исследователи разбивают древесину на отдельные компоненты: целлюлозу, i.е. сахар, гемицеллюлозы и лигнин.