Latvijas zinātnieku atklājums – bioetanols no lapkoku koksnes atlikumiem

Naftas krājumi pasaulē, kā zināms, strauji samazinās, tāpēc zinātnieki visā pasaulē intensīvi strādā, lai atrastu, ar ko aizvietot naftu gan kā degvielas, gan ķīmiskās produkcijas izejvielu.

Galvenais benzīna aizvietotājs patlaban ir bioetanols. Pirmie to 20. gadsimta 70. gados no cukurniedrēm sāka ražot brazīlieši. ASV 2000. gadā saražoja piecus miljardus litru, bet 2010. gadā – jau 50 miljardus litru bioetanola. Un vēlas šo ciparu kāpināt. Līdz pat šim brīdim bioetanolu iegūst no pārtikas produktiem, bet to nedrīkst turpināt, jo arī pārtikas krājumi ir ierobežoti. Tāpēc Koksnes ķīmijas institūta polisaharīdu laboratorija, Latvijas Universitātes Mikrobioloģijas un biotehnoloģiju institūta šūnu bioloģijas laboratorija un Rīgas Tehniskās universitātes Transporta un mašīnzinību fakultātes Biomedicīnas inženierzinātņu un nanotehnoloģiju institūts sāka kopīgu projektu par to, kā bioetanolu iegūt no nepārtikas izejvielām, konkrēti – no lapkoku koksnes atlikumiem.

Bioetanola ieguvei zinātnieki izmanto bērza šķeldu. Vispirms tā nonāk Koksnes ķīmijas institūtā, kur pētnieku galvenais uzdevums ir veikt koksnes priekšapstrādi. Projekta izvirzītais mērķis ir radīt bezatlikumu tehnoloģiju, tāpēc galvenais uzdevums – kā no lapkoku koksnes atdalīt pentozānus (polisaharīdus), vienlaikus saglabājot celulozi, kas nepieciešama bioetanola ieguvei.

Lapkoku koksne satur 27% pentozānu. No tiem iegūstam furfurolu, kas nākotnē varētu aizvietot naftu kā ķīmijas izejvielu. Patlaban 97% sintētisko materiālu iegūst no naftas, bet tos var ražot arī no furfurola. Vēl ļoti svarīga ir izejvielas kompleksa pārstrāde. Piemēram, Ķīnā ir aptuveni 140 furfurola rūpnīcas, un tās visas izejvielas atlikumu pēc furfurola iegūšanas sadedzina, nevis izmanto tālāk. Arī līdz šim zināmās teorijas sludina, ka biomasas atlikumu pēc furfurola ieguves var tikai dedzināt. Bet, balstoties jaunā, Koksnes ķīmijas institūtā radītā teorijā un pārmainot furfurola ieguves procesa mehānismu, zinātniekiem izdevās nesadalīt celulozi. Tas vēl nav veicies nevienā pasaules zinātniskajā laboratorijā. Līdz šim, iegūstot furfurolu, puse celulozes sadalījās un tātad iegūt etanolu no tās vairs nevar. Koksnes ķīmijas institūta izstrādātajā procesā sadalās tikai pieci, nevis 50% celulozes. Iegūtais izejvielas atlikums, kas satur celulozi, turpmākai pētījuma veikšanai tiek sūtīts tālāk LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģiju institūta šūnu bioloģijas laboratorijai. Tajā, modificējot pasaulē jau zināmu bioetanola ražošanas tehnoloģiju, fermentācijas procesā iegūst vērtīgo produktu – bioetanolu. No vienas tonnas sausas lapkoku koksnes var iegūt 90 kilogramus furfurola un 170 litrus bioetanola.

Koksnes ķīmijas institūta atklājums vairākkārt prezentēts starptautiskās konferencēs. Ārzemju zinātnieki apbrīno profesora Nikolaja Vederņikova izstrādāto teoriju un tehnoloģiju un netic, ka ir iespējams reizē iegūt furfurolu un bioetanolu. Tā ir pasaulē principiāli jauna pieeja šai problēmai.

Pētījumu par bezatlikuma tehnoloģiju bioetanola un citu vērtīgu produktu ieguvei no lapkoku koksnes ERAF projekta ietvaros zinātnieki plāno turpināt vēl gadu. Pēc tam viņi vēlas iegūt Latvijas patentu. Pētnieki cer – pienāks brīdis, kad šo perspektīvo tehnoloģiju ieviesīs ražošanā Latvijā.

 

Avots:“Latvijas Avīze” (03.10.2012)

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta. Obligātie lauki ir atzīmēti kā *