Stiže jeftino zeleno gorivo za mlažnjake

Kada se radi o proizvodnji goriva iz biljaka, najteži proces je razgradnja biljne tvari. Nova studija istraživača na kalifornijskom sveučilištu UC Riverside, otkriva da uvođenje jednostavne, obnovljive kemikalije konačno može učiniti proizvodnju biogoriva sljedeće generacije isplativom i ugljični neutralnom.

Da bi se biogoriva mogla natjecati s naftom, operacije biorafinerija moraju biti osmišljene tako da bolje iskorištavaju lignin, jednu od glavnih komponenti staničnih stijenki biljaka, koja biljkama daje veću strukturnu cjelovitost i otpornost na napade mikroba. Međutim, ova prirodna svojstva lignina također otežavaju ekstrakciju i korištenje iz biomase.

Kako bi prevladao prepreku lignina, profesor Charles Cai, izvanredni istraživač UC Riversidea, izumio je CELF, što je kratica za lignoceluloznu frakcionaciju poboljšanu suotapalom. To je inovativna tehnologija predtretmana biomase.

"CELF koristi tetrahidrofuran ili THF kao dodatak vodi i razrijedi kiselinu tijekom predtretmana biomase. Poboljšava ukupnu učinkovitost i dodaje mogućnosti ekstrakcije lignina," rekao je Cai. "Najbolje od svega je što se sam THF može napraviti od šećera iz biomase."

Operacije prve generacije biogoriva koriste prehrambene usjeve poput kukuruza, soje i šećerne trske kao sirovine ili sirovine. Budući da te sirovine odvraćaju od proizvodnje hrane, njihovo korištenje za biogoriva nije idealno, a prema mnogima ni etički obzirom na nestašice hrane u mnogim dijelovima svijeta.

Goriva druge generacije koriste nejestivu biljnu biomasu kao sirovinu, poput drvnih ostataka iz operacija mljevenja šećerne trske, koji su svi jeftini nusproizvodi šumarstva i poljoprivrede.

Budući da biorafinerija CELF-a može potpunije iskoristiti biljnu tvar od ranijih metoda druge generacije, istraživači su otkrili da je teža, gušća sirovina kao što je tvrdo drvo topole poželjnija za postizanje većih ekonomskih i ekoloških koristi.

Koristeći topolu u CELF-ovoj biorafineriji, istraživači pokazuju da bi se održivo zrakoplovno gorivo moglo proizvesti po isplativoj cijeni od čak 3,15 dolara po galonu ekvivalenta benzina. Trenutačna prosječna cijena galona mlaznog goriva u SAD-u iznosi 5,96 USD.

Rad također ilustrira kako iskorištavanje lignina može pozitivno doprinijeti ukupnoj ekonomiji biorafinerije, a istovremeno zadržati ugljični otisak što je moguće nižim.

Uz bolje iskorištavanje lignina, model CELF biorafinerije također predlaže proizvodnju obnovljivih kemikalija. Te bi se kemikalije mogle koristiti kao građevni blokovi za bioplastiku i arome hrane i pića. Ove kemikalije zauzimaju dio ugljika u biljnoj biomasi koji se ne bi vratio u atmosferu kao CO2.

Ured za bioenergetsku tehnologiju Ministarstva energetike SAD-a dodijelio je istraživačima potporu od 2 milijuna dolara za izgradnju malog CELF pilot postrojenja. Cai se nada da će demonstracija pilot postrojenja dovesti do većih ulaganja u tehnologiju, budući da iskorištavanje energije iz fosilnih goriva doprinosi globalnom zatopljenju i šteti planetu.

"Počeo sam raditi prije više od deset godina i želio sam pronaći održivu alternativu fosilnim gorivima, a sada smo moji kolege i ja to učinili," rekao je Cai. "Koristeći CELF, pokazali smo da je moguće stvoriti isplativa goriva od biomase i lignina i pomoći u smanjenju emisija ugljika u atmosferu."

Istraživački rad tima objavljen u časopisu Energy & Environmental Science možete pronaći na ovoj poveznici.