Автор: Пользователь скрыл имя, 08 Ноября 2011 в 23:24, реферат
Растительная биомасса - возобновляемый и легкодоступный источник сырья. Основные ее компоненты - целлюлоза (2/3), крахмал, гемицеллюлоза, лигнин.
В Бразилии объем производства биоэтанола составляет более 20 млрд. литров (в 2020 году ожидаемый объем потребления биоэтанола – 54,0 млрд. литров), в странах ЕС - 2,2 млрд. литров (в 2020 году ожидаемый объем потребления биоэтанола – 10,0 млрд. литров), а в Китае - 1,8 млрд. литров (в 2020 году ожидаемый объем потребления биоэтанола – 7,4 млрд. литров). Ожидаемый объем производства биоэтанола в мире в 2020 г. составит 281,5 млрд. литров, а в России – всего 2,2 млрд. литров.
Сейчас все крупнейшие автомобильные компании мира - "Toyota", "Mitsubishi", "Nissan", "Mazda", "BMW", "Daimler Chrysler", "Volkswagen", "Renault", "Ford", "General Motors" и другие допускают использование горючего с добавлением до 10% этилового спирта.
Однако, технология производства биоэтанола основана на использовании кукурузы, рапса и других ценных зерновых культур. Это повышает спрос, а, следовательно, и стоимость зерновых культур. По оценкам разных источников, себестоимость одного литра бензина в среднем составляет 18 центов, тогда как себестоимость биоэтанола, получаемого из зерновых культур, колеблется от 20 до 40 центов. Эквивалентное количество этанола, при получении его из целлюлозы будет стоить от 5 до 9 центов в зависимости от того, какая из технологий переработки получит промышленную реализацию, и какой тип целлюлозного сырья будет использоваться. Таким образом, производство биоэтанола из целлюлозосодержащего сырья выгодно и с экономической, и с экологической точки зрения.
Также одним из возможных кандидатов на биотопливо ближайшего будущего является бутанол, который можно получать из осахаренной растительной биомассы путем ферментации. Эти технологии основаны на ацетоно-бутиловом сбраживании продуктов ферментативного гидролиза целлюлозных отходов анаэробными бактериями Clostridium acetobutylicum. В этом процессе наряду с бутанолом образуются ацетон и этанол в соотношении 60:30:10. Производство бутанола для химической промышленности было начато с конца 20-х годов прошлого века, но в 1950-е годы в большинстве стран мира микробио-логическое производство бутанола и ацетона было свернуто из-за конкуренции с ефтехимическим синтезом. В СССР микробиологическое производство бутанола продолжалось до середины 1990-х годов, поэтому возврат интереса к его производству в связи с появившимися перспективами применения бутанола в качестве биотоплива заставил обратиться к накопленному опыту.
При
микробной деградации и конверсии
целлюлоз и гемицеллюлоз можно получать
этиловый спирт и сырье для
химической промышленности (фурфурол,
фенолы, крезолы). 200 000 т надлежащим образом
переработанной соломы дают 50 000 т этанола
и 20 000 т фурфурола. По оценкам некоторых
специалистов, при микробной переработке
целлюлозы можно получить до 30% нефтехимикатов.
Методы генной инженерии помогут создать
штаммы, которые будут лучше адаптированы
к этим типам конверсии и дадут больший
выход. Это позволит разработать реальную
стратегию замещения, которая станет эффективной
после 2000 г. (к тому времени химия углерода
придет на смену нефтехимии при производстве
новых биополимеров, биорастворителей
и биодетергентов). Перенос генов целлюлаз
и гемицеллюлаз из Clostridium thermocellum в другие
виды Clostridium позволит превращать целлюлозы
и гемицеллюлозы в этиловый спирт, ацетон,
бутанол, уксусную и молочную кислоты.
Список
использованных
источников: