БИОМАССА Как источник энергии

СУБСТРАТ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭТАНОЛА

Как известно, в присутствии кислорода сахара разлагаются под дей­ствием микроорганизмов на диоксид углерода и воду. Однако неко­торые микроорганизмы способны расщеплять органические соединения, в частности сахара, в отсутствие кислорода, при этом в качестве побоч­ного продукта образуется этанол, а не вода. Микроорганизмы, ответ­ственные за образование этанола, являются факультативными, т. е. они могут расти в присутствии кислорода или без него. Если при фермента­ции поступает достаточное количество воздуха, то анаэробный процесс становится более эффективным аэробным (цикл Кребса) и производство этанола прекращается. Ранее образовавшийся этанол может быть ис­пользован (гликолитический метод) и окислен до диоксида углерода. Таким образом, этанол образуется только тогда, когда параметры ро­ста микроорганизмов не могут обеспечить окислительный обмен. При этом факультативные микроорганизмы используются менее эффективно и этанол является продуктом отходов.

В качестве субстрата для производства этанола методом анаэробной ферментации может быть использована любая сельскохозяйственная культура с высоким содержанием крахмала или Сахаров (кукуруза, кар­тофель, сахарная свекла, зерно) или целлюлозные материалы (древеси­на, солома, бумага, отходы лесозаготовительной промышленности) и навоз.

Сахара в сельскохозяйственных продуктах содержатся в виде либо димеров гексозных Сахаров (сахароза или глюкоза-фруктоза, в сахарном тростнике и сахарной свекле), либо крахмала (полимер глюкозы), полу­чаемого из кукурузы, картофеля и зерна. Поскольку при использовании в качестве жидкого топлива этанола, а в качестве газообразного метана и водорода одних сельскохозяйственных ресурсов страны недостаточно для одновременного удовлетворения потребностей как в энергии, так и в пищевых продуктах [3, 4], изучалась возможность использования других источников ферментирующихся Сахаров или не содержащих Са­харов субстратов.

Несомненно, что самым мощным источником углеводов, из которых может быть получен этанол, являются целлюлозные материалы. Так, древесина содержит целлюлозу (полимер глюкозы), гемицеллюлозу (смешанные гексозы и пентозы) и ксилан (полимер ксилозы), которые при правильной предварительной обработке могут оказаться субстра­том для производства этанола ферментацией. Источником ферменти­рующихся Сахаров для производства этанола могут быть также целлю - лозосодержащие отходы, такие, как солома, шелуха риса, обрезки де­ревьев и бумага [7]. Для производства этанола могут быть использо­ваны отходы производства пищевых продуктов, в частности молочная сыворотка-отход сыроваренной промышленности [8].

БИОМАССА Как источник энергии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Комплекс по производству этанола, где полностью используется сырье (например, пшеничные зерна (рис. 4)), может дать положительный энер­гетический эффект. Такой комплекс включает установку для пронзвод- Ства этанола и промышленного типа хозяйство для откормки рогатого скота. В энергетическом балансе учитывается энергия, расходуемая на выращивание пшеницы, и энергия для производства пара.

Кислород

Микроорганизмы, ответственные за производство этанола фермента­цией, являются факультативными, так как они могут развиваться как при наличии кислорода, так и без него. В присутствии кислорода из на­чального субстрата образуется больше клеточной массы (в 5-10 раз больше, чем в анаэробных условиях), и скорость роста ее увеличивается. Другими словами, аэрацией можно увеличить выход клеточной массы и интенсивность процесса.

Тепловой и энергетический к. п. д

Для составления энергетического баланса необходимо точно опреде­лить границы рассматриваемой системы. Энергетический к. п.д. может быть использован для оценки к. п.д. различных систем по переработке биомассы. Однако в тех случаях, когда процесс переработки биомассы включает стадии производства энергии (например, водяного пара или электроэнергии), более полезным будет сравнение термодинамических к. п. д., поскольку последний дает возможность установить, какая из си­стем для производства работы (энергии) лучше по сравнению с идеаль­ной.

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.