Проблеми виробництва рідкого біопалива
| Проблема | Опис | Шляхи вирішення |
| Утворення відходів у процесі виробництва | Проблема повної раціональної переробки відходів спиртзаводів ще не вирішена - виробництво кожного літра спирту супроводжується продукуванням 12-14 літрів стічних вод, небезпечних для природи. | Створення безвідходних (маловідходних) технологій, переробка відходів на корисні продукти (див. п. 4.7) |
| Перевитрати сировини внаслідок недоліків дріжджів як продуцентів етанолу | Проблема анаеробності процесу в тому, що при споживанні цукру дріжджами у присутності кисню йдуть одночасно процеси дихання й бродіння. При диханні цукор переробляється на нову біомасу дріжджів і СО2, а при бродінні – на етанол і СО2. | Проблема вирішується 1) технологічними методами: процес ведуть у строго анаеробних умовах; 2) використовують генетично модифіковані дріжджі, не здатні до дихання, тобто такі, які втратили мітохондрії. |
| Необхідність введення додаткових стадій попередньої обробки сировини, що зумовлює утворення додаткової кількості відходів | Проблема прямого зброджування крохмальних субстратів у тому, що у дріжджів відсутні ферменти, які здатні розщеплювати крохмаль зернових до цукру, що вимагає проведення попереднього гідролізу крохмалевмісного субстрата, пшениці. | Проблема експериментально вирішена використанням генетично змінених дріжджів, в які внесені рекомбінантні ДНК для виробництва амілолітичних ферментів. Знайдені також термофільні культури, здатні перетворювати цукор, крохмаль і целюлозу на спирт. Швидкість процесу бродіння при цьому в декілька разів більша, ніж бродіння за участі звичайних дріжджів. |
Продовження табл. 10.1
| Проблема агресивності етанолу до мікроорганізмів | Дріжджі недостатньо стійкі до етанолу, і при підвищенні концентрації спирту до 9-12 об. % в них припиняються метаболітичні процеси, а при штучному уведенні спирту до 14 об. % вони гинуть. Така сама репресивна дія цукру спостерігається при підвищенні його концентрації понад 15 % внаслідок підвищення в середовищі осмотичного тиску. Тому при синтезі спирту потрібні низькі концентрації цукру у вихідному поживному середовищі, що вимагає використання великих виробничих бродильних чанів. | Стійкість до етанолу можна підвищити додаванням деяких речовин, наприклад, солей магнію. Проблему виходу біоетанолу спробували вирішити заміною дріжджів бактеріями Zimomonas mobilis, що дає можливість отримати біоетанол з достатнім виходом. |
1.
Дата добавления: 2016-04-02; просмотров: 853;