Дрова в спирт

Найбільш простим видом біопалива є етанол, або просто, всім нам знайомий етиловий спирт. Так як він входить в метаболічний цикл багатьох бактерій, то для його виробництва, навіть в домашніх умовах, не потрібні ні складних технічних конструкцій, ні генно-модифікованих мікроорганізмів.

Звичайнісінька бражка, що отримується в результаті бродіння і є той біопродукт, що містить спирт. Який потім можна використовувати в якості біопалива. Після перегонки звичайно, ректифікації по науковому.

Для отримання спирту з полісахаридів, крохмалю та целюлози, в промислових умовах використовують гідроліз: розщеплення складних ланцюжків целюлози в більш прості цукри, які і будуть перероблятися бактеріями в біопаливо. Тобто додається ще один крок, щоб отримати суміш простих цукрів. А далі по накатаній - бродіння, ректифікація, профіт.

При всій щодо простоті такого процесу у нього є і недоліки. Гідроліз рослинної сировини вимагає складних хімічних виробництв, так як там задіяні і висока температура, і висококонцентровані кислоти. У домашніх умовах такий міні-заводик можна звичайно зробити, але, боюся, дільничний і санітарна інспекція такого не схвалять. Та й його вартість, і ціна одержуваного продукту будуть позамежними.

Якби були такі мікроорганізми, які розщеплює б целюлозу на цукру, то процес переробки дров в спирт був би набагато простіше. І такі організми є, це гриби Trichoderma reesei. Він виділяє фермент целлюлазу, який і виконує основну частину роботи. У 2008 році був отриманий штам цього гриба, який підходить для переробки целюлози в промислових масштабах.

І зовсім недавно, вченими Мічиганського університету був винайдений біореактор, в якому обидва процеси, (целюлозу в цукру) і (цукру в спирт) були об`єднані. Насправді в якості бактерій - переробників цукрів була використана генно-модифікована кишкова паличка, яка в результаті життєдіяльності видавала ізобутилен, який вважається кращим паливо, ніж етанол.

Для математичного моделювання спільного співіснування грибів і бактерій, дослідниками була задіяна теорія ігор. Були розраховані такі концентрації і пропорції грибів і бактерій, при яких не відбувається ні взаємне пригнічення, ні вибухове зростання однієї з популяцій. Обидва види співіснують в гармонії і рівновазі.

На даний момент продуктивність отриманого біореактора становить 1,88 грама изобутилового спирту на літр середовища. Що помітно перевищує рекордні на сьогоднішній день 1.05.

Ще однією проблемою, яку довелося вирішувати конструкторам, це велика концентрація ізобутіл, який є отрутою для обох учасників процесу. Повністю вирішить цю задачу не вдалося, тому в майбутньому дослідники очікують ще більшу продуктивність. Після вирішення цієї проблеми.

Цікаво, цю математичну модель можна буде застосувати для створення грибного реактора, але для отримання простого етилового спирту? Він менш отруйний, не вимагає особливих бактерій, вихід його з сировини може бути набагато вище. Як паливо він гірше изобутилена, але у нього ж є маса і інших застосувань =)

Обговорення на форумі.