Открыт способ переработки кукурузных отходов в дешевый сахар для биотоплива

Ученые из Университета штата Вашингтон нашли новый способ производства сахара из стеблей кукурузы и других отходов сельскохозяйственных культур, что потенциально открывает новый путь к созданию экологически чистого биотоплива.

Недавно опубликованное в журнале Bioresource Technology, их экспериментальный процесс использует щелочные соли на основе сульфита аммония для преобразования кукурузной соломы (оставшихся стеблей кукурузы, шелухи и других отходов) в дешевый сахар для производства биотоплива и биопродуктов, что делает процесс более экономически целесообразным.

«Недорогой сахар — это ключ к коммерческому успеху новых технологий, которые производят топливо и полезные продукты из возобновляемой биомассы», — сказал соавтор исследования профессор Бин Янг.

Янг и его коллеги из Университета Коннектикута, Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL), Лаборатории лесной продукции Министерства сельского хозяйства США в Мэдисоне, штат Висконсин, и Университета Вашингтона в Сент-Луисе, штат Миссури, искали экономически выгодный способ эффективной переработки целлюлозной биомассы — остатков кукурузы и других жестких, богатых лигнином и целлюлозой культур — в сахар.

Обильная и дешевая, биомасса имеет большой потенциал как источник энергии и ценных химикатов. Но высокая стоимость ее переработки из-за трудностей в расщеплении сложных структурных молекул, таких как целлюлоза и лигнин, остается серьезной проблемой.

Чтобы раскрыть огромный потенциал преимуществ этого ресурса, необходимо разработать новые технологии предварительной обработки, которые позволят лучше расщеплять сложные полимеры для производства недорогих сахаров.

В статье ученые описывают, как они разработали процесс предварительной обработки кукурузной соломы гидроксидом калия и сульфитом аммония при умеренных температурах. Обработка позволяет ферментам расщеплять целлюлозные полимеры на сахар, который затем может быть ферментирован в биотопливо и биопродукты без необходимости химического восстановления.

Они подсчитали, что, компенсируя себестоимость производства за счет использования или продажи побочных продуктов, полученный сахар можно будет продавать всего за 28 центов за фунт, что сделает его конкурентоспособным по сравнению с недорогим импортным сахаром.

«Этот запатентованный процесс производит высококачественный ферментируемый сахар для биоперерабатывающего завода — промышленного процесса, превращающего растительные вещества в топливо, — а также удобрения, которые могут восполнять питательные вещества в почве для фермеров», — предположил Ян. «Никаких отходов».

«На следующем этапе мы будем развивать нашу технологию предварительной обработки в пилотном масштабе», — сказал соавтор исследования Сяовэнь Чэнь из NREL.