Проект: «Разработка биотехнологий получения биобутанола из растительных отходов» Выполнила: Калыкова Наргиз, группа МБТ-99 р. Преподаватель: Мукашева Т. Д.
Цели и задачи • Разработка научно-технологических основ превращения непищевой возобновляемой биомассы растений и в сырье для производства биоэтанола. • Получение новых знаний, необходимых для разработки отечественных инновационных биотехнологий, направленных на создание эффективных методов синтеза биобутанола
Актуальность и новизна • Сегодня бутанол используется, прежде всего, в качестве промышленного растворителя. Мировой рынок этого продукта оценивается в 350 млн. галлонов в год, из которых 220 млн. галлонов в год приходится на долю США. • Биобутанол - это следующий значительный этап развития биотоплив, применение которого должно удовлетворить росту потребности в экологически безопасном, возобновляемом транспортном топливе. • Биобутанол может добавляться к обычному бензину или бензину, содержащему этанол, он может быть использован в современных автомобильных двигателях, и потенциально его поставка может быть налажена при использовании существующей инфраструктуры поставки топлива. • Поэтому использование при получении биобутанола органической продукции и отходов сельскохозяйственного производства, древесных отходов лесного хозяйства особенно актуально.
• Биобутанол имеет низкое давление насыщенного пара и его смесь с бензином не столь гигроскопична, что способствует его применению в существующих каналах снабжения и продажи бензина. Есть потенциал для увеличения его доли в смесях с бензином без необходимости модификации транспортных средств, а также он обеспечивает лучшую экономию топлива, чем бензин-этаноловые смеси, повышая топливную эффективность автомобиля и его пробег. • Биобутанол также улучшает показатели этаноловых смесей за счет того, что помимо прочего, он имеет низкое давление насыщенного пара, что снимает одну из проблем, сдерживающую широкое применение этанола в рамках существующих каналов дистрибуции бензина.
• Биотехнологический процесс, разработка которого уже идет, обеспечивает более высокую степень переработки. Производство сможет работать на широком спектре сырья, таком, как сахарный тростник или сахарная свекла, кукуруза, пшеница, маниока и, в будущем — на целлюлозном сырье из быстрорастущих «энергетических культур» , таких как травы, или побочных агропродуктов, таких как солома или кукурузные стебли. • Поскольку производство биобутанола схоже с производством этанола и использует схожее сырье, существующие этаноловые производственные мощности могут быть модернизированы для выпуска биобутанола.
• Так как сырьем для целлюлозного этанола служат стебли кукурузы, травы, опилки, кора деревьев — древесные непищевые остатки — то этот процесс никак не может угрожать пищевому производству. Целлюлоза- это углевод, из которого в основном состоят клеточные стенки растений. Ученые выяснили, как высвободить энергию этой биомассы, сконструировав ферменты для расщепления целлюлозы на простейшие сахара. Целлюлоза всегда в избытке; полученный этанол чист и вполне может обеспечивать энергию для мотора также эффективно, как и бензин. Плюс, вам не нужно заново изобретать автомобиль. • Между тем, промышленное производство этанола из целлюлозы – это заковыристая инженерная проблема. • Бремя решения этой проблемы лежит сейчас на таких организациях, как Гененкор, биотехнологической компании из Силиконовой Долины в Пало-Альто.
Перспективы • Биобутанол обеспечит значительные экологические преимущества по сравнению с топливом на нефтяной основе, включая более низкий уровень выбросов парниковых газов в окружающую среду. • Биобутанол позволит также сдерживать и, возможно, снизить уровень выхлопов углекислого газа в атмосферу. Это связано с тем, что растения, служащие сырьем для производства биотоплива, поглощают углекислый газ, пока они растут, притом, что полученное из них биотопливо дает при сгорании примерно тот же уровень выхлопов углекислого газа, что и традиционные виды ископаемого топлива. • Даже с учетом тех парниковых газов, которые образуются при производстве биотоплива, совокупный эффект все равно слабее, чем при использовании традиционного ископаемого топлива.
Проблемы: • Получение биобутанола из растительных отходов – это длительный биохимический процесс, максимальный выход которого – 25% от биомассы и большое количество побочных продуктов, требующих дорогостоящих процессов отделения и утилизации. • При таких показателях перспективы использования бутанола как массовой добавки к бензинам под большим вопросом. К тому же надо учитывать экологический аспект возможного массового применения бутанола в составе ТДВС. Те компании, которые продвигают идею бутанольного топлива, прежде всего не удосужились ознакомится с его токсическими характеристиками. В то же время бутанолы относятся к наркотикам (!) с раздражающим действием верхних дыхательных путей и это действие в 5 -6 раз (!) сильнее, чем действие ацетона или гидролизных или сульфатных спиртов (например, этилового спирта) [1]. Бутанол имеет очень неприятных запах.
Источники информации: • http: //www. bioethanol. ru/second_generation/biom ass/ • http: //www. ng. ru • http: //www. ecrushim. ru/articles/pg 142. php • http: //aarhus. kz • Булаткин Г. А. Перспективы и ограничения производства биотоплива II поколения из растительного сырья /Г. А. Булаткин // Экологический вестник России. - 2009. - № 10. 49 -52 с. ; • Карпов С. А. Биобутанол - биотопливо II поколения / С. А. Карпов // Нефтепереработка и нефтехимия. - 2008. - № 7. -14 -16 с. ;
Скачать презентацию Проект Разработка биотехнологий получения биобутанола из растительных отходов
Проект Калыкова Н..pptx