Получение водорода из побегов виноградной лозы для производства биотоплива без химии и с получением востребованных кислот возможно, доказали ученые.
Портал AgroXXI.ru ознакомился с релизом андалузского научного информационного агентства Fundación Descubre, в котором сообщается о новом подходе к переработке виноградной лозы.
Исследовательская группа из университетов Хаэна и Сан-Паулу в Бразилии подтвердила, что водород можно получить из побегов виноградной лозы с помощью процесса, который не требует ископаемого топлива и не выделяет загрязняющих веществ. Своей работой они хотят придать новую ценность этим отходам виноградной и винодельческой промышленности, создавая при этом экологически чистую энергию.
Исследовательская группа из Университета Хаэна, принимавшая участие в этом проекте. Фото: Fundación Descubre.
Почти 93% отходов, образующихся при сборе винограда, состоят из отходов, т.е. виноградных побегов, которые до сих пор использовались для производства органического компоста или в качестве дров. Однако уже несколько лет исследователи ищут альтернативы, привлекательные для других отраслей, таких как фармацевтика или косметика, из-за высокого содержания лигнина, из которого можно получить соединения с антиоксидантными свойствами.
Кроме того, ферментация биомассы дает другие продукты, например, водород в качестве биотоплива, а биологическая предварительная обработка побегов ферментом является лучшим вариантом для запуска подобного производства в промышленных масштабах.
В отличие от других обработок, где применяются химические или физические реагенты, этот процесс более экономичен и экологичен, поскольку не требует переработки отходов и не выделяет токсичных соединений. «Он также увеличивает производство водорода почти на 250% по сравнению с другими методами предварительной обработки», — заявляет Хуан Мигель Ромеро-Гарсия, один из авторов статьи, опубликованной в журнале Industrial.
Фото: Fundación Descubre.
Процесс деградации побегов виноградной лозы может быть разным. Физический метод, с одной стороны, предполагает паровой взрыв биомассы, что требует больших энергозатрат. С другой стороны, химическая система добавляет такие соединения, как этанол, которые могут образовывать загрязняющие остатки.
В отличие от упомянутых, биологический метод вводит ферменты, такие как лакказа, которые разделяют соединения, в результате чего достигается разложение лигнина и изменение целлюлозы в растительной клетчатке, что приводит к высвобождению сахаров.
Впоследствии вводится микроорганизм под названием Clostridium Butyricum, который ферментирует полученную массу и производит органические кислоты, помимо водорода, в частности масляную кислоту и уксусную кислоту, которые очень востребованы в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.
Эксперты сравнили уровни водорода, лигнина и этих кислот, полученные каждым из этих методов, и пришли к выводу, что система, основанная на биологическом процессе, является той, что производит наиболее экологически чистое топливо.
Теперь исследователи проводят технико-экономической и экологической оценки процесса. Следующий шаг, который они намерены предпринять, — это анализ воздействия на окружающую среду крупномасштабной сборки этих объектов и экономической целесообразности строительства биоперерабатывающего завода на основе ветвей виноградной лозы.
