©УНК 2011

сільськогосподарських культур, Регалбато говорить, що біодизельне паливо навряд чи
досягне достатнього рівня для задоволення попиту на паливо. Багато роботи було
зроблено у використанні водоростей для виробництва олії і перетворення її в біодизельне
паливо, Але, на жаль, спроби ентузіастів не виправдалися.
Не кожен підхід для отримання вуглеводнів включає перетворювання біомаси бактеріями.
Джеймс Дамесік, хімічний та біологічний інженер в Університеті Вісконсін-Медісон,
отримує паливо з рослинного матеріалу за допомогою багатоступінчатого хімічного
процесу. Він перетворює біомасу в прозору рідину, названу гамма-валеролактон або
GVL. Як і етанол, GVL може бути змішаний з бензином. Але GVL має важливу перевагу:
він може бути оброблений далі, щоб стати вуглеводнем. Для отримання GVL, Дамесік
використовує сірчану кислоту для целюлози з кукурудзяних відходів (стебла і листя, що
залишилися після збору врожаю), проса або деревини. З іншого боку, в процесі бродіння,
ферменти часто додають до біомаси, щоб зруйнувати целюлозу до простого цукру
глюкози, з яким може впоратися бактерія. Сірчана кислота коштує набагато дешевше, ніж
ферменти.
Цей спосіб дає рівну кількість мурашиної і левулінової кислоти. Змішуючи з
каталізатором, утвореного з рутенія і вуглецю, в левуліновій кислоті, перетворює її на
GVL, який містить 97% енергії оригінальної біомаси. У той час як бродіння вимагає
декілька днів, каталіз займає всього «кілька десятків хвилин», говорить Дамесік. GVL
може транспортуватися існуючими трубопроводами або цистернами на НПЗ для
подальшої переробки. Так нагрівання під високим тиском в присутності цеоліту
(алюмосилікатний каталізатор, зазвичай використовується в крекінгу нафти) перетворює
GVL в бутен плюс вуглекислий газ. Бутенові молекули можуть бути об'єднані (за
допомогою іншого звичайного каталізатора), щоб отримати більш довгі вуглеводневі
ланцюги для дизельного або авійаційного палива. Є одна проблема у цьому процесі, що
сірка в кислоті має тенденцію деактивувати вуглець-рутенійовий каталізатор, проблема,
яку Дамесік вирішив за допомогою рутеній-ренійового каталізатора. Зараз він працює над
створенням каталізаторів, які використовують більш дешевий метал, ніж рутеній.
Деякі дослідники намагаються поліпшити хімічні методи, такі як газифікація і піроліз, які
вже давно використовуються для перетворення біомаси у вуглеводне паливо. Газифікація,
яка існує понад століття, включає нагрівання вуглець-вмісних матеріалів до високих
температур в присутності кисню. В результаті синтезований газ можна спалювати як
паливо або перетворювати в рідке паливо з використанням процесу Фішера-Тропша,
процес, розроблений ще в 1920-х роках. Піроліз працює таким чином: біомаса
нагрівається з 400 °C - 600 °С протягом декількох секунд за відсутності кисню, а потім
швидко охолоджуються до утворення рідини, відомої як біонафта. Біонафта, аналогічно
сирій нафті, являє собою суміш сполук, які можуть бути модифіковані для виробництва
вуглеводного палива.
Це модифікація включає в себе додавання великої кількості водню до вуглецю в біонафті,
що може коштувати більше ніж сама біонафта, говорить Хубер, колишній студент
Дамесіка. Хубер розробив процес піролізу, що за рахунок додавання каталізатора, не
зупиняється на стадії біонафти. Біомаса подрібнюється і швидко нагрівається, у результаті
потік пари проходить через цеоліт, що перетворює його на пари бензолу, толуолу і
ксилолу. Ці ароматичні вуглеводні можуть бути змішані для отримання палива, що може
використовуватися, наприклад, у високопродуктивних машинах, таких, які потребують
великий відсоток толуолу. Весь процес займає всього кілька хвилин. «Ми вважаємо, що це
буде значно дешевше, ніж газифікація чи бродіння», говорить Хубер. Університет
ліцензував його технологію, щоб запустити компанію Anellotech у Нью-Йорку, в якій
Хубер є співзасновником. «Поки ми маємо дешеву сировину, ми можемо виготовляти
нашу продукцію за ціною нижче $3 за галлон», говорить Хубер. У квітні цього року ціни
© УНК 21