logo
Гидролиз натуральных отходов для получения биотоплива на основе спиртов

Введение

Биоэтанол может быть произведён из широкого разнообразия целлюлозосодержащего сырья, включая сельскохозяйственные отходы. Целлюлозная биомасса состоит из целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, с небольшим количеством белков, липидов и минеральных веществ. Приблизительно 60 - 65 % сухих веществ целлюлозной биомассы представлены в качестве целлюлозы и гемицеллюлозы. Целлюлоза представляет собой высокополимерный углевод, состоящий из глюкозидных остатков C6H10O5. Целлюлоза является одним из самых распространенных природных органических веществ Земли [1].

Получение биоэтанола из растительных отходов актуально на сегодняшний день, так как биоэтанол является заменителем традиционных источников горючего. Биоэтанол - экологически чистое топливо по сравнению с другими видами топлива (это касается как технологии его получения, так и сжигания его при работе транспортных установок), при этом происходит максимально полное использование биоресурсов региона.

Основой технологии производства биоэтанола из растительного сырья является гидролиз целлюлозы, в результате которого происходит эффективное разделение сложных полимерных структур целлюлозы на растворимые формы простых углеводов, пригодных для дальнейшего сбраживания. Основным продуктом гидролиза целлюлозосодержащего сырья является глюкоза.

Среди многочисленных способов проведения гидролиза выделяют основные - кислотный и ферментативный гидролиз. Ферментативный гидролиз в настоящее время представляется более перспективным. Преимуществами ферментативного гидролиза являются:

- лучшие выходы целевого продукта (моносахаридов);

- мягкие условия проведения процесса (низкие температуры, атмосферное давление);

- данный способ перспективен с точки зрения создания самостоятельных малоотходных технологий;

- снижение экологической опасности различных производств, перерабатывающих растительное сырьё и образующих большое количество отходов [2].

Целью данной работы является отработка методики получения биоэтанола из растительных отходов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- изучение механизма трансформации целлюлозы в растворимые формы простых углеводов;

- установление факторов, влияющих на гидролиз целлюлозы, определение оптимальных условий для протекания процесса;

- выделение местных штаммов микроорганизмов, позволяющих провести гидролиз наиболее эффективно;

- исследование состава полученного субстрата после гидролиза.