Νέα τεχνική για τη μετατροπή του ξύλου σε καύσιμα και χημικά.

biofuels-from-wood

 

 

 

 

 

Επιστήμονες στις Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής ανακάλυψαν την πιο αποτελεσματική έως σήμερα μέθοδο για να μετατρέπουν τα ξύλα και τη λοιπή μη εδώδιμη βιομάζα των φυτών (πχ λιπίδια καλλιεργούμενου φυτοπλαγκτού που διυλίζονται  σε συμβατικές εγκαταστάσεις της πετρελαιοβιομηχανίας και  μπορούν να δώσουν μια ποικιλία βιοκαυσίμων) σε βιοκαύσιμα και χημικά, τα οποία θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τα αντίστοιχα προϊόντα που προέρχονται από το πετρέλαιο.

Αν και αρκετά δέντρα και άλλα φυτά έχουν δοκιμασθεί ως ανανεώσιμα βιοκαύσιμα, λίγες τέτοιες προσπάθειες έχουν καταφέρει να οδηγήσουν σε εμπορικά βιώσιμα προϊόντα . Όμως, η νέα μέθοδος κατορθώνει να μετατρέπει έως το 80% της λεγόμενης λιγνοκυτταρινούχας βιομάζας των φυτών όχι μόνο σε ένα αλλά ταυτόχρονα σε τρία προϊόντα κατάλληλα για την αγορά, πράγμα που ανοίγει νέες δυνατότητες αξιοποίησης στην αγορά. Με τον τρόπο αυτό, πετυχαίνονται δυο βασικοί στόχοι : όχι μόνο τριπλασιάζεται -σε σύγκριση  με τα σημερινά δεδομένα- το ποσοστό της μη εδώδιμης βιομάζας που μετατρέπεται σε εμπορικά προϊόντα, αλλά επίσης τριπλασιάζεται  η αναμενόμενη οικονομική απόδοση της επένδυσης από 10% (για ένα μόνο τελικό προϊόν) σε 30% (για τρία πλέον προϊόντα).

Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Science Advances από τους ερευνητές  με επικεφαλής τον Τζέημς Ντούμεσιτς και τον καθηγητή Χρήστο Μαραβέλια του Τμήματος Χημικών και Βιολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου του Ουισκόνσιν, στο Μάντισον. Η νέα τεχνική μετατρέπει σε πολύτιμα προϊόντα και τα τρία βασικά συστατικά της βιομάζας ενός φυτού: τη λιγνίνη σε προϊόντα άνθρακα (ανόδους μπαταριών, ανθρακονήματα, αφρό άνθρακα), την κυτταρίνη σε διαλυτό πολτό για υφαντικές ίνες και την ημικυτταρίνη σε φουρφουράλη (που αποτελεί τη βάση για πλαστικά, πολυμερή και καύσιμα). Η μέθοδος ενδείκνυται ακόμη και για  την μετατροπή  των υγρών ξύλων.

Αλλά σε τι διαφέρει η νέα τεχνολογία από άλλες ? Το πρωτοποριακό της όλης διαδικασίας βασίζεται σε μια διαλυτική ουσία, τη γ-βαλερολακτόνη (GVL, άχρωμο υγρό είναι μία από τις πιο κοινές λακτόνες , είναι χειρόμορφο αλλά συνήθως χρησιμοποιείται ως ρακεμικό, λαμβάνεται εύκολα από κυτταρινική βιομάζα και αποτελεί πιθανό καύσιμο και πράσινο διαλύτη ) οποία είναι πολύ αποτελεσματική στη διάσπαση της βιομάζας. Πέραν όμως τούτου , η GVL είναι πολύ σταθερή που σημαίνει ότι είναι δυνατό να χρησιμοποιηθεί το μεγαλύτερο ποσοστό της ουσίας  στο πλαίσιο μιας κυκλικής ανατροφοδοτούμενης διαδικασίας. Μέσω της διεργασίας αυτής επιτυγχάνονται δυο μεγάλα πλεονεκτήματα , αυτά της εξοικονόμησης πόρων και συνεπώς χρηματικών δαπανών . Αυτό εξάλλου, καθιστά «πράσινη» τη νέα μέθοδο, αφού η διεργασία ξεκινά  με πρώτη ύλη μια ανανεώσιμη βιομάζα, χρησιμοποιεί ένα ανακυκλούμενο διαλυτικό και στο τέλος  παράγει ελάχιστα απόβλητα, που αποτελεί εξάλλου και το βέλτιστο επιδιωκόμενο αποτέλεσμα για τον επιχειρηματία, και φυσικά έναν  μηχανικό .

Η νέα λοιπόν τεχνολογία μπορεί να βρει πρακτική εφαρμογή σε πολλές βιομηχανίες (χάρτου, υφασμάτων, αυτοκινήτου, ηλεκτρονικών κ.ά) μιας και πειράματα έδειξαν ότι πάνω από τα τρία τέταρτα σχεδόν κάθε είδους ξύλων μπορούν να μετατραπούν σε προϊόντα, που θα μπορούσαν να πωληθούν σε διάφορες αγορές.

Τέλος, οι ερευνητές εκτιμούν ότι, με τη νέα μέθοδο, είναι δυνατό να προκύψουν αρκετά μεγάλα έσοδα με μικρό σχετικά  κόστος από ένα μόλις  μετρικό τόνο ξερής φυτικής βιομάζας. Η βελτίωση της τεχνικής θα μπορούσε σύμφωνα με εκτιμήσεις των ερευνητών  να οδηγήσει στην παραγωγή βιοαιθανόλης (άχρωμο, διαυγές υγρό, υψηλής ενεργειακής περιεκτικότητας και καθαρότερο περιβαλλοντικά από την βενζίνη, είναι βιοαποικοδομήσιμη και παρουσιάζει χαμηλή τοξικότητα)   αλλά και άλλων βιοκαυσίμων.

 

Chemecon News Team

Ιφιγένεια Πανάγου