2006年9月14日
生物工业从纤维素来源(例如树木和快速生长的植物)生产乙醇可以从同一原料中产生的高价值化学物质(例如香草蛋白调味料)的销售中得到显着的经济增强。这些“侧流”化学物质的收入可能有助于使生物工会生产的乙醇与传统化石燃料的竞争成本竞争。
“似乎至少在一开始,从生物融资中的燃料似乎不太可能像传统化石来源的燃料一样有效,”化学和生物分子工程学院的教授查尔斯·埃克特(Charles Eckert)说。佐治亚理工学院。“为了使生物融资可持续发展,我们必须竭尽所能帮助经济学。如果我们只能获得每磅价值仅为每磅美分的化学流,并将其变成每磅价值多美元的化学物质,这可以帮助使生物融资成本有效。”
为了帮助实现这一目标,Eckert和合作者Charles Liotta,Arthur Ragauskas,Jason Hallett,Christopher Kitchens,Elizabeth Hill和Laura Draucker正在探索三种环保溶剂和分离系统的使用 - 燃气液体,超级液体,超级严重的液体,超级严重的液体,超级严重的液体,超级严重的液体,超级严重的液体,超级严重的液体,超级严密的液体,超级严重的液体,超级污染的液体,超级严密的液体,超级危机和分离系统关键水 - 从乙醇原料的一小部分生产特种化学品,药物前体和调味料。绿色工艺可以产生每磅25美元的化学品。
埃克特指出:“这些是化学生产的新型原料。”“它们与我们以前所说的非常不同。这给我们带来了不同的挑战,并为跨学科研究提供了丰富的领域。”
Eckert和他的同事使用近临界的水和气体膨胀的液体已经证明了从造纸厂黑色酒类侧流中生产香草素,syringol和syringaldealdede。他们还提出了一个过程,该过程将产生木芯片前的葡萄糖,葡萄糖酸和其他化学物质。该过程将使用酒精碳二氧化碳混合物,然后在近临界水中取代和脱水。
旨在通过纤维素原料生产高价值产品的研究是通过“大西洋联盟的生物源,生物燃料和生物材料联盟”进行的,这是美国和英国三个研究机构的联盟。欧洲杯足球竞彩该联盟包括橡树岭国家实验室,帝国学院和佐治亚理工学院,旨在解决从经济上生产纤维素材料(例如木屑,锯草,玉米毒剂)甚至是市政废物的复杂问题。欧洲杯足球竞彩
埃克特指出:“根据易于使用的东西,在不同地理位置的原料可能会有所不同。”“在东南部,我们拥有丰富的森林资源。在西方,消息来源将包括锯草,玉米臭味和类似的植物材料。在英国,有浓厚的兴趣从市政废物中生产燃料。”欧洲杯足球竞彩
该联盟正在采用一种全面的生物填充方法,研究了如何通过基因工程来最大化植物生长,开发新的微生物技术来消化纤维素,并将对环境友好的化学过程应用于反应和分离。组织者决定仅追求非食品来源作为其原料。
在生物融资中使用可调节的溶剂系统将避免产生与依赖强酸的过程相关的废物 - 在反应结束时必须中和。
例如,在压力下,接近临界的水 - 熟悉的H2O,但在250至300摄氏度下 - 分为酸和碱成分,可用于溶解有机和无机化学物质。当压力去除时,水会返回其正常特性。
气体膨胀的液体,例如甲醇中的二氧化碳,提供了一种柔性溶剂,可以通过改变压力来调节其性能。反应结束后,压力释放,使二氧化碳与甲醇分离。
超临界流体,例如在高压下二氧化碳,简化了分离过程。二氧化碳与溶解在其中的化学物质的分离只需要降低压力,从而使二氧化碳能够恢复其气态。
尽管在设计和建造生物精制之前仍存在许多挑战,但Eckert表示,现在在这种可再生能源和化学品的来源上进行投资很重要。
他说:“要使生物精美的工作将需要一项重大努力,必须在每个工作的每个人中都能很好地协调。”“生物融资是我们作为国家能源战略的一部分需要追求的几个答案之一。我们的未来经济福祉要求我们应对能源问题。”
埃克特(Eckert)于9月10日在旧金山美国化学学会第232届全国会议上描述了绿色过程。演讲是“用于燃料合成和加工的绿色化学”会议的一部分。
2004年,埃克特(Eckert)和利奥塔(Liotta)因其发展和促进可调溶剂的发展和分离过程而获得了总统绿色化学挑战奖。
http://www.gatech.edu