Ученые из Мичиганского университета (MSU) разработали новый способ создания биотоплива, который повышает эффективность производственного процесса в 20 раз. Результаты исследования были опубликованы в свежем номере издания Environmental Science and Technology. В статье описывается новый метод использования микроорганизмов для производства биотоплива и водорода. Сырьем служат отходы сельского хозяйства.
Микробиолог MSU Джемма Регуэра разработала необычные биоэлектрохимические системы, известные как микробные электролизные ячейки. Находящиеся внутри них бактерии используются для разложения сельскохозяйственных отходов и их ферментации в этанол. Механизм Регуэра является уникальным, поскольку в нем применяется второй тип бактерий, которые при добавлении в смесь удаляют все отходы и побочные продукты брожения и все остальные вещества кроме этанола, одновременно с этим генерируя электроэнергию.
Работа по созданию похожих микробных топливных элементов велась и прежде. Тем не менее, максимальный КПД систем при использовании кукурузной соломы, которая часто выступает в качестве сырья для биотоплива, колебался около отметки в 3,5 %. Платформа Регуэра, несмотря на большой объем энергии, которая идет на предварительную химическую обработку кукурузной соломы, в среднем позволяет восстановить от 35 до 40 % энергии только за счет процесса брожения.
В топливных элементах Регуэры используется кукурузная солома, в которой целлюлоза предварительно разрушается аммиаком. Эта технология предварительной обработки, которая называется AFEX (ammonia fiber expansion), была впервые предложена учеными все того же MSU. AFEX – проверенный метод обработки сырья, который был разработан профессором химического машиностроения и материаловедения Брюсом Дейлом. В настоящее время Дейл работает над механизмом, который позволит коммерциализировать AFEX.
Регуэра также продолжает оптимизировать свои микробные электролизные ячейки. Ее первостепенными целями на данном этапе являются увеличение масштабируемости системы, разработка коммерческих продуктов и создание автономных устройств, которые могут помочь в переработке сельскохозяйственных отходов. Она надеется создать устройства малых и средних масштабов (такие как бункеры под компост и емкости для силоса), чтобы обеспечить привлекательный способ утилизации отходов и создания топлива для фермеров.
Источник Michigan State University
0
19 июля 2012