Wiley жаңартылатын энергия
жүктеу/скачать 4,71 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.3.1 Ұсақтау
| 3.3 Целлюлоздық этанол
Бразилия мен АҚШ құрақ қанты мен жүгері крахмалынан 5 млрд. галлон этанол өндіреді. Әлемдік мұнайды тұтынуға әсер ету үшін өндірілетін көлем жеткіліксіз. Зерттеушілердің әр түрлі топтарының бағалауы бойынша дәстүрлі ауыл шаруашылығы өнімдерінен этанол көлік отынын пайдалануға әсер ете алмайтыны анық. Негізгі шектеуші фактор ол ауыл шаруашылығы жерлерінің өнімділігі. Бұдан басқа, этанол өндірісіне жалпы энергия шығындары өндірілетін энергияның едәуір үлесін құрайды. Көптеген сарапшылар целлюлозалық биомасса әлемдік мұнайдың тұтынумен өлшенетін ауқымды биоотын өндірісін қолдай алады деген пікірде. Ферменттеу жолымен целлюлозадан этанолды синтездеу целлюлоза мен гемицеллюлозадан қанттың бөлінуін талап етеді. Лигноцеллюлоза негізінен целлюлоза, гемицеллюлоза және лигниннен тұрады. Целлюлоза 1,4 гликозидті байланыстардың көмегімен полимерлеудің жоғары дәрежесімен байланысты D-глюкозалы қалдықтардың сызықтық полимері болып табылады [72], ол өсімдіктен өсімдікке қарай өзгереді. Химиялық тұрақты және құрылымдалған целлюлоза микробтық әсерге қарсы тұрақтылықты және жасушалық қабырғаның созылуына жоғары беріктікті қамтамасыз етеді [73]. Гетерополисахаридті гемицеллюлоза пентоздан (ксилоза, арабиноза), гексоздан (манноза, глюкоза, галактоза) және қант қышқылдарынан тұрады [74, 75]. Гемицеллюлоза, тармақталған және аморфты сипаты бар, оның мономерлік компоненттеріне оңай гидролизденуі мүмкін [76]. Лигнин эфир байланыстарына байланысты фенилпропан қалдықтарының өте күрделі желісі [77]. Лигнин жасушалық қабырғаның механикалық беріктігінің жоғары деңгейін қамтамасыз етеді. Лигнин гидролиз кезінде қиындық тудырады, себебі клеткалық қабырғаның ісінуін болдырмайды, целлюлозды беттерді экрандайды және, демек, ферменттің целлюлозаға қол жеткізуіне әсер етеді. Лигниннің гидролизіндегі тағы бір кедергі ол сипаты бойынша көміртекті емес, негізінен әртүрлі дәрежеде метоксилденген 3 гидроксициннамил спирттерінен тұрады, атап айтқанда. p-кумарил, кониферил және синапил спирті [78–80]. Лигноцеллюлоза биомассасының ферментативті және химиялық гидролиз жолымен этанолға айналуы туралы жалпы түсінік төменде көрсетілген (сур. 3.9): 3.3.1 Ұсақтау Целлюлоза этанолын өндірудегі ең алғашқы қадам-лигноцеллюлоза биомассасын ұнтақтау жолымен өңдеу, ол ұсақтау және т. б. сияқты физикалық әдістерді қолдану арқылы іске асырылады [71]. Осы қадамнан кейін барлық процесс екіге бөлінеді: біріншісі-ферментативті гидролиз, екіншісі- химиялық гидролиз. |