(资料图片)
由日本东京农业技术大学(TUAT)科学家领导的国际合作开发了一种两步法,可以更有效地将碳水化合物分解成单糖组分,这是生产绿色燃料的关键过程。
研究人员于4月10日在美国化学学会期刊“ 工业与工程化学研究 ”上发表了他们的研究成果。
分解过程称为糖化。所产生的单糖组分(称为单糖)可以发酵成生物乙醇或生物丁醇,可以用作燃料的醇。
“长期以来,人们越来越关注利用同质酸和酶进行糖化,”东京农业大学生物应用与系统工程研究生院的论文作者兼教授Eika W. Qian说。和技术在日本。“酶促糖化被认为是合理的前景,因为它提供了更高产量,更低能源成本和更环保的潜力。”
实际上可以阻止使用酶来分解碳水化合物,尤其是在诸如稻草的实际生物质中。水稻秸秆是水稻收获的副产品,由三种复杂的碳水化合物组成:淀粉,半纤维素和纤维素。由于它们的细胞壁结构和表面积,以及其他特征,酶不能接近半纤维素或纤维素。必须对它们进行预处理以接受酶活性,这可能是昂贵的。
酶的成本和低效率的一个答案是使用固体酸催化剂,其是引起化学反应而不溶解并成为反应的永久部分的酸。它们特别吸引人,因为它们可以在糖化后回收并重复使用。
钱,因为碳水化合物是不均匀的,所以它并不像换酸的酶那么容易。半纤维素和淀粉在180摄氏度及以下降解,并且如果所得组分进一步加热,则产生的糖分解并转化为其他副产物。另一方面,纤维素的降解仅发生在200摄氏度以上的温度下。
这就是为什么,为了最大限度地提高稻草中糖的产量,研究人员开发了一个两步法 - 半纤维素的一步和纤维素的另一步。第一步需要温和的固体酸在低温(150摄氏度及以下),而第二步需要更苛刻的条件,更强的固体酸和更高的温度(210摄氏度及以上)。
总体而言,两步法不仅证明有效,而且比传统的一步法生产的糖量多30%。
“我们现在正在寻找合作伙伴,以评估我们在稻草和其他各种材料(如麦秸和玉米秸秆等)中的两步糖化过程在试点中的可行性,”钱说。“我们的最终目标是将我们的工艺商业化,以便在未来使用这种材料制造单糖。”
本文由用户上传,如有侵权请联系删除!关键词: