Этанол из поколения 2ième превращения целлюлозы в сахар


Установить ссылку на эту статью с друзьями:

Пропустить целлюлозу для небольших молекул сахара

Команда ученых из Макса Планка углерода исследований (MPI-Kofo) Мюльхайм-на-Руре разработал новый метод относительно легко разрезать целлюлозу на составляющие его элементы, сахара. Это может открыть дверь к производству сырья и биотоплива из биомассы из древесины или растительных отходов, поэтому нет конкуренции с пищей.



Целлюлоза, самый распространенный органической молекулы на земле, является основным компонентом растительных клеток. Как это особенно стабильным, то было трудно расщепить промышленности в ее элементарных компонентов. Значительное количество энергии остались неиспользованными, а также.

Roberto Rinaldi, Regina Palkovits и Ферди Шют MPI-Kofo теперь в состоянии преодолеть это препятствие с использованием твердого кислотного катализатора и ионной среды. Процесс, используемый также, чтобы позволить селективно резать длинные целлюлозные цепи на мелкие кусочки, в пространстве несколько часов или меньше. Кроме того, преимущество состоит в том, что мало побочных продуктов возникают, что снижает риск возникновения осложнений в дальнейшей обработке. Катализатор может быть извлечен и повторно использован в конце реакции.

На первом этапе исследователи помещают молекулу целлюлозы в ионный раствор. Это соль, жидкость при комнатной температуре, которая содержит положительно и отрицательно заряженные элементы. «Этот шаг позволяет длинным целлюлозным цепям быть доступными для следующих химических реакций, и целлюлозу можно атаковать твердые катализаторы», объясняет Schüth.

Между тем команда MPI-KoFo определила, какие свойства должен иметь катализатор для расщепления целлюлозы. Материал должен быть кислым, то есть давать протоны H +. Он также должен иметь большую поверхность и поры правильного размера, поскольку целлюлоза, растворенная в ионном растворе, очень вязкая, что усложняет транспортировку цепей к катализатору. «Мы обнаружили, что химически модифицированная смола особенно подходит для расщепления сахарной целлюлозы», - говорит Шют.

С добавлением воды цепи сахара, таким образом сокращенные, падают на дно, так что их легко отделить от раствора. Затем исследователи фильтруют раствор и восстанавливают катализатор. «Чтобы наконец достичь наименьших составляющих элементов целлюлозы, необходим дополнительный шаг, например, путем использования ферментов». Они сокращают короткие цепи в изолированные молекулы сахара. Этот процесс «демонтажа» - от целлюлозы до молекул глюкозы - называется деполимеризацией.

Новый метод позволяет, среди прочего, разрезать очень стабильные растительные компоненты, такие как микрокристаллическая целлюлоза или даже древесина. «Мы можем сказать, что благодаря этому методу возможно демонтаж древесины в сахаре», - комментирует Ф. Шют.

Эта обработка целлюлозы открывает много возможностей приложений. Молекулы сахара, полученные таким образом, могут быть подвергнуты ферментации, а также этанол затем производит в качестве биотоплива, не конкурируя с пищей. Остатки древесины или соломы могут быть использованы в качестве основного материала. Важная работа развития по-прежнему будет осуществляться перед использованием этого метода широкомасштабную. Ионные растворы особенно очень дорого и требует его использования в производственном цикле, и, следовательно, развитие подхода, основанного на рециркуляции.

Ферди Шют - Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Руре - тел: + 49 208 306 2373 - электронная почта: schueth@mpi-muehlheim.mpg.de

источник: BE Германия


Facebook комментарии

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные для заполнения поля помечены *