2ième nesil etanol şekerlerin içine selüloz dönüştürmek

Selülozdan küçük şeker moleküllerine geçin

Mühlheim-sur-la-Ruhr'daki Max Planck Karbon Araştırma Enstitüsü'nden (MPI-KoFo) bir bilim insanı ekibi, selülozun yapı taşları olan şekerlere göreceli olarak kolayca parçalanmasına izin veren yeni bir yöntem geliştirdi. Bu, odun veya bitki atığından elde edilen biyokütleden hammadde ve biyoyakıt üretiminin kapısını açabilir, dolayısıyla gıda ürünleriyle rekabet edemez.

Yeryüzünde en yaygın organik molekül olan selüloz, bitki hücrelerinin ana bileşenidir. Özellikle kararlı olduğu için, endüstrinin onu temel bileşenlerine ayırması şimdiye kadar zor olmuştur. Böylece önemli miktarda enerji kullanılmadan kaldı.

MPI-KoFo'dan Roberto Rinaldi, Regina Palkovits ve Ferdi Schüth, asidik bir katı katalizör ve bir iyonik ortam kullanarak bu engeli aşmayı başardılar. Ortaya çıkan işlem, uzun selüloz zincirlerinin birkaç saat veya daha kısa bir sürede seçici olarak küçük parçalara bölünmesine izin verir. Ek olarak, bir avantaj, tedaviyi takiben komplikasyon riskini azaltan az sayıda yan ürünün ortaya çıkmasıdır. Katalizör, reaksiyonun sonunda geri kazanılabilir ve yeniden kullanılabilir.

Ayrıca Oku:  Tanzanya'da Afrika'da biyo-anaerobik sindirim, indirme çalışması

İlk olarak, araştırmacılar selüloz molekülünü iyonik bir çözeltiye yerleştirirler. Pozitif ve negatif yüklü elementler içeren, oda sıcaklığında sıvı bir tuzdur. F. Schüth, "Bu adım, uzun selüloz zincirlerini aşağıdaki kimyasal reaksiyonlar için erişilebilir hale getirir ve bu nedenle selüloz katı katalizörler tarafından saldırıya uğrayabilir", diye açıklıyor.

MPI-KoFo ekibi bu arada selülozu parçalamak için bir katalizörün sahip olması gereken özellikleri belirledi. Materyal asidik olmalı, yani H + protonları verebilmelidir. Aynı zamanda geniş bir yüzey alanına ve doğru boyutta gözeneklere sahip olmalıdır, çünkü iyonik çözelti içinde çözünen selüloz, zincirlerin katalizöre taşınmasını zorlaştıran çok viskozdur. Ferdi Schüth, "Kimyasal olarak modifiye edilmiş reçinenin özellikle selülozun şeker bağlarının ayrılmasına çok uygun olduğunu keşfettik" diye devam ediyor.

Su ilavesiyle, bu şekilde kısaltılmış şeker zincirleri dibe çöker, böylece onları çözeltiden ayırmak kolaydır. Araştırmacılar daha sonra çözeltiyi filtreler ve katalizörü geri kazanır. "Nihayetinde selülozun en küçük yapı taşlarına ulaşmak için, örneğin enzimlerin kullanılması yoluyla ek bir adım gereklidir." Bunlar kısa zincirleri izole edilmiş şeker moleküllerine bölerler. Selülozdan glikoz moleküllerine kadar bu "parçalama" sürecine depolimerizasyon denir.

Ayrıca Oku:  Almanya: 2008 gelen biyoyakıt destek terk

Yeni yöntem, diğer şeylerin yanı sıra, mikro kristal selüloz ve hatta ahşap gibi çok kararlı bitki bileşenlerinin kesilmesine izin veriyor. F. Schüth, "Bu yöntem sayesinde ahşabın şekere dönüştürülmesinin mümkün olduğunu söyleyebiliriz", diyor.

Bu selüloz muamelesi pek çok uygulama alanını açar. Bu şekilde elde edilen şeker molekülleri, alkollü fermantasyona tabi tutulabilir ve daha sonra etanol, gıda ürünleriyle rekabet etmeden biyoyakıt olarak üretilebilir. Ahşap veya saman artıkları temel malzeme olarak kullanılabilir. Ancak, bu yöntemi büyük ölçekte kullanmadan önce önemli geliştirme çalışmaları yapılması gerekmektedir. Özellikle iyonik çözümler çok pahalıdır, bu da üretim döngüsünde yeniden kullanılmalarını ve dolayısıyla bir geri dönüşüm yaklaşımının geliştirilmesini gerektirir.

Ferdi Schüth - Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mühlheim an der Ruhr - tel: +49 208 - e-posta: schueth@mpi-muehlheim.mpg.de

Ayrıca Oku:  Agroyakıtlar veya biyoyakıt?

Kaynak: Almanya BE

YORUM BIRAKIN

E-posta adresiniz gösterilmeyecektir. Doldurulması zorunlu alanlar * ile işaretlenmiştir *