Американські науковці розробили економічно ефективний спосіб отримання цукру з невикористаних кукурудзяних відходів для виробництва екологічного біопалива нового покоління.
Перетворення відходів на цінну сировину
Щороку після збору врожаю на полях США залишаються мільйони тонн кукурудзяних стебел, лушпиння та листя. Ці сільськогосподарські відходи зазвичай не використовуються або заорюються назад у ґрунт. Протягом тривалого часу науковці намагалися знайти ефективний спосіб їх використання. Перетворення рослинних залишків на біопаливо було складним завданням через жорстку структуру клітинних стінок.
Дослідники з Університету штату Вашингтон під керівництвом професора Бін Яна запропонували інноваційне рішення цієї проблеми. Вони розробили процес хімічної попередньої обробки, який перетворює кукурудзяні відходи на дешевий цукор. Цей цукор є ключовим інгредієнтом для виробництва біопалива та інших біопродуктів.
Інноваційна технологія обробки
Команда науковців використала комбінацію гідроксиду калію та сульфіту амонію для попередньої обробки кукурудзяних залишків. Процес відбувається при помірних температурах, що знижує енергетичні витрати. Така обробка ефективно розм’якшує волокнистий матеріал рослинних відходів. Після цього ферменти можуть легко розщеплювати оброблену біомасу до цукрів.
Професор Бін Ян зазначає: “Недорогий цукор – це ключ до комерційного успіху нових технологій, які виробляють паливо та корисні продукти з відновлюваної біомаси”. Важливою перевагою розробленого методу є відсутність дорогих етапів хімічного відновлення. Це робить процес більш ефективним і придатним для промислового масштабування.
Економічна ефективність та екологічні переваги
Економічні розрахунки показують вражаючу рентабельність нової технології. Дослідники підрахували, що отриманий цукор можна продавати за ціною лише 28 центів за фунт (приблизно 0,45 кг). Така конкурентоспроможна ціна досягається завдяки утилізації або продажу побічних продуктів, що утворюються під час процесу.
Професор Ян пояснює: “Цей процес, на який подано заявку на отримання патенту, виробляє високоякісний ферментований цукор для біопереробного заводу”. Важливо, що технологія не створює відходів. Крім біопалива, процес виробляє добриво, яке може повертати поживні речовини в ґрунт для фермерів.
Значення для переходу до низьковуглецевої енергетики
Біопаливо, отримане з рослинних відходів, вважається важливим компонентом глобального переходу до екологічно чистої енергетики. На відміну від викопного палива, біопаливо з сільськогосподарських відходів переробляє вже існуючий вуглець. Це значно знижує вуглецевий слід енергетичного сектору.
Целюлозний етанол давно розглядається як перспективна альтернатива бензину. Проте високі виробничі витрати стримували його широке впровадження. Технологія, розроблена командою професора Яна, може суттєво знизити ці витрати. Це прискорить інтеграцію біопалива в транспортні та промислові системи.
Міжнародна співпраця та подальші перспективи
Дослідження проводилося як спільний проект кількох наукових установ. У ньому брали участь Університет штату Вашингтон, Національна лабораторія відновлюваної енергетики (NREL), Університет Коннектикуту та інші організації. Проект фінансувався Управлінням біоенергетичних технологій Міністерства енергетики США.
Сяовен Чен, науковець NREL і головний дослідник проекту, розповідає про майбутні плани: “На наступному етапі ми будемо вдосконалювати нашу технологію попередньої обробки в пілотному масштабі”. У разі успішного масштабування ця технологія може суттєво сприяти побудові стійкого енергетичного майбутнього. Перетворення сільськогосподарських відходів на цінну сировину відкриває нові перспективи для біоенергетики.
Результати цього важливого дослідження були опубліковані в липневому випуску журналу Bioresource Technology за 2025 рік. Наукова спільнота з оптимізмом очікує на подальший розвиток і практичне впровадження цієї перспективної технології.
#Цукор #кукурудзяних #відходів #біопаливо #за #центів
Source link
