محققان دانشگاه Tennessee، در طرحی با نام BRDI، با استفاده از کمک هزینه سازمان DOE به مبلغ ۱.۴ میلیون دلار، بیومس‌های گیاهی نظیر انواع چوب را به مواد دارای ارزش اقتصادی مثل سوخت، انرژی و محصولات زیست‌بنیان تبدیل می‌کنند. طی این تغییر، گیاهان به مواد قندی و لیگنین تبدیل می‌شوند که هر یک به مواد مجزا قابل تبدیل هستند.
دانشمندان دانشکده کشاورزی از دانشگاه Tennessee، در خط مقدم توسعه برنامه‌های تجاری برای سوخت، انرژی و محصولات زیست‌بنیان قرار دارند. استادیار علوم مواد در مرکز مطالعاتی کربن تجدیدپذیر -آقای David Harper- جدیدترین فعالیت‌های UTIA را رهبری و مدیریت خواهد کرد. این مرکز مبلغ ۱.۴ میلیون دلار به عنوان کمک هزینه از وزارت انرژی ایالات متحده (DOE)، دریافت کرده‌است. این بورسیه در طول دو سال آینده تحت عنوان اولویت‌های تحقیق و توسعه بیومس (BRDI)، طبق برنامه همکاری بین DOE و وزارت کشاورزی ایالات متحده، در دسترس قرار خواهد گرفت. هدف پروژه‌هایی که تحت عنوان BRDI، بورسیه دریافت کرده‌اند، توسعه زیست‌محیطی و اقتصادی منایع پایداری از بیومس و ایجاد دسترسی به قیمت قایل رقابت برای سوخت‌های تجدیدپذیر و محصولات زیست‌بنیان خواهد بود.
کاربردهای تجاری سودآور محصولات زیست‌بنیان و سوخت‌های زیستی، امنیت انرژی ملی را به وسیله افزابش و تنوع دادن به منابع انرژی داخلی، بیشتر می‌کند. آقای Harper می‌گوید: «این تحقیق براساس یافته‌های علمی و با استفاده از مواد گیاهی، علف‌ها و چوب‌های سخت و نرم، جهت تولید محصولات باارزش تجاری نظیر مواد شیمیایی، سوخت، انرژی و محصولات زیست‌بنیان استفاده می‌کند. هدف، رسیدن به محصولات زیست‌بنیان پرسودتر مثل نفت است. ما می‌توانیم این را با وارد کردن بیومس داخل محلولی که بیش از ۲۰ درصد کاتالیروز در آن وجود دارد، جهت فروپاشی و جدا شدن قندها از لیگنین استفاده کنیم.» او همچنین می‌گوید: «سپس قندهای گیاهی، سلولز و همی‌سلولز، به سوخت‌های مایع در حمل‌و‌نقل هوایی یا آلکان تبدیل می‌شوند. لیگنین نیز همچنین به طور کامل به فوم‌های کرین و کربن‌های فعال‌شده تبدیل می‌شود. سپس این کربن پایه و اساس برای محصولاتی چون فیلترها و عایق‌های دمای بالا می‌شود. این کربن‌‌ها همچنین میتوانند به عنوان ذخیره‌کننده انرژی از جمله در باتری‌های لیتیومی استفاده شوند.»
لیگنین یک اصطلاح عمومی استفاده شده برای نام‌گذاری پلیمرهای معطر پیچیده است که در دیواره سلولی گیاهان، خصوصاً در چوب و پوسته درخت یافت می‌شود. لیگنین موجب افزایش سختی مورد نیاز جهت رشد گیاهان بوده و حتی از فساد و پوسیدگی آن‌ها به راحتی جلوگیری می‌کند. اگرچه این ماده بعد از سلولز، فزاوان‌ترین پلیمر طبیعی در دنیاست، ولی ارزش لیگنین بیشتر محدود به استفاده به عنوان سوخت دیگ‌های موزد نیاز در صنعت کاغذسازی می‌باشد. تبدیل با صرفه و پرسود کاملاً در دسترس است ولی محصولات جانبی مزاحم در استفاده صنعتی مفید است که کاتالیزورهای مورد نیاز برای یک اقتصاد پر چنب و جوش، پایدار و ریست‌بنیان را ارائه می‌دهد.
آقای Harper همچنین می‌افزاید: «تعدادی از حدواسط‌های شیمیایی نیز تولید می‌شود که قندهای گیاهی را به سوخت تبدیل می‌کنند که پروسه پالایش زیستی را از نظر زیست‌محیطی را بسیار به پالایش نقت شبیه می‌کند.» این حدواسط‌ها شامل سلولز دارای درصد خلوص بالا، HMF، لیوولنیک اسید و GVL، هستند و بازار خود را از ابتدا ایجاد کرده‌اند. GVL به عنوان یک حل‌کننده بسیار مؤثر برای دفع بیومس است. مزیت آن نقطه جوش بالای آن می‌باشد که سبب از دست رفتن مقدار کمی از آن شده و به عنوان محصول شناخته می‌شود. او می‌گوید: «ما در حال ساخت مجموعه‌ای از محصولات ارزشمند به وسیله بیومس گیاهی هستیم. این محصولات، تولید سوخت‌ههای زیستی را قادر ساخته تا همانند اتانول حاصل از سلولز، هم برای صنعت و هم برای مصرف‌کنندگان باصرفه باشد.»
هدف بیان شده برای پروژه‌های تأمین شده توسط DOE شامل: کمک به کاهش هزینه‌های تولید سوخت‌های زیست‌بنیان و کمک به مرکز تکنولوژی انرژی زیستی تا به هدف خود که کمتر از ۳ دلار به ازای هر گالن گازوئیل برای سوخت‌های زیستی پیشرفته کنار گذاشته شود، برسد.
☑️ لینک خبر
☑️ عضویت در کانال میکروب صنعتی و محیط زیست
☑️ عضویت در کانال زیست‌فن
