БИОМАССА Как источник энергии

Производства топливного этанола

В настоящее время нет единого мнения относительно целесообразности производства топливного этанола ферментацией. Более того, до сих пор продолжаются дебаты по поводу возможного сопоставления стоимости энергии, содержащейся в этаноле, со стоимостью энергии, затра­ченной на его производство [3, 4]. Однако помимо этих проблем суще­ствуют проблемы технического характера, связанные с производством этанола. Одна из них заключается в процессе отгонки этанола. Для то­го чтобы этанол был конкурентоспособен по стоимости с бензином, для его производства необходимо доступное дешевое сырье и эффективный процесс переработки субстрата в этанол. На сегодняшний день таким эффективным способом переработки является только дрожжевая фер­ментация. Поэтому все усилия должны быть сосредоточены на совер­шенствовании биохимического способа переработки субстрата. В про­цессе бактериальной ферментации этанол является одним из многих конечных продуктов, и его общий выход значительно снижается, если углеродсодержащий субстрат расходуется на образование различных кислот, спиртов и диоксида углерода. Биохимический механизм обме­на, с помощью которого производятся эти отходящие продукты, ре­гулируется генетически и физиологически, и понимание этого меха­низма позволит изменять соотношения конечных продуктов [18]. Если эксперименты окажутся успешными, то можно будет разработать доста­точно эффективные системы ферментации при высоких температурах. Кроме того, необходимо для каждого субстрата, предназначенного для ферментации в этанол, выбрать наилучшую микробную культуру. Так, Saccharomyces cerevisiae оказывается эффективной для фермента­ции сахарозы или глюкозы, но совершенно бесполезна для молоч - нокислотной ферментации.

Многие промышленные процессы могут быть использованы для переработки более чем одного субстрата, т. е. картофеля, кукурузы и хлебных злаков вместе взятых. Однако влияние смешанных субстра­тов на производство этанола пока не ясно. Возможно, что большая эф­фективность может быть достигнута именно за счет применения сме­шанных, а не чистых дрожжевых культур. До сих пор остается не­известным, допустимо или нет использование в качестве сырья сельско­хозяйственных продуктов, загрязненных афлатоксинами или пестицида­ми, поскольку эти загрязнители могут оказывать отрицательное действие на образование протеина одноклеточных микроорганизмов и тем самым ограничивать их использование. Кроме того, токсины мо­гут ингибировать кинетику превращения сахара в этанол.

Процесс отгонки этанола, по-видимому, может быть улучшен либо путем создания культуры, способной расти в растворах с высоким со­держанием этанола, либо путем совершенствования химической техно­логии производства этанола. Вероятно, предпочтение следует отдать второму пути, тем более что в этом направлении уже сделан реши­тельный шаг - вакуумная перегонка этанола. Не исключено, что сочета­ние вакуумной перегонки и ферментации с участием клеток, лишенных подвижности, позволит значительно уменьшить стоимость отгонки эта­нола. Стоимость извлечения этанола может быть также снижена за счет усовершенствования сольвентной экстракции.

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@inbox.ru
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.