Cахар - ключевой фактор идеального сырья для биотоплива?

Многие считают, что высокие, быстрорастущие деревья лучше всего подходят для получения биомассы для топлива, но новое исследование, проведенное двумя национальными лабораториями Министерства энергетики США, показывает, что размер деревьев - это только часть уравнения. Не меньшее экономическое значение имеет количество сахаров, которые могут быть произведены из лигно-целлюлозной биомассы и преобразованы в топливо.

При производстве биотоплива из древесной биомассы сырье представляет собой значительные расходы, связанные с затратами на посадку, сбор и транспортировку деревьев. Фермеры обычно смотрят на то, сколько деревьев они могут посадить на акр, не обращая внимания на то, сколько топлива будут производить эти деревья, или на качество этого топлива.

Исследователи проанализировали 900 образцов черного тополя, выращенного в Орегоне, чтобы определить, как различия в их размере и составе влияют на качество сырья и экономику биоперерабатывающего завода.

«Эти различия действительно имеют значение для экономики», - сказал Брайан Дэвисон, инженер-биохимик из ORNL и руководитель проекта.

Количество топлива, производимого на акр каждый год, и минимальная отпускная цена топлива наиболее сильно связаны с размером дерева. Но исследователи обнаружили, что при рассмотрении 25% самых больших деревьев, размер и содержание сахара были почти одинаковыми для MFSP. В долгосрочной перспективе, в случае биоперерабатывающего завода, это составит миллионы долларов, если сажать деревья, которые дают больше всего сахара».

Ученые выбрали черный тополь для изучения из-за его быстрого роста и распространенности в Северной Америке. Дерево может быть готово к сбору урожая примерно через семь лет после посадки. Помимо содержания сахара, исследователи также проанализировали количество лигнина, который образует твердые клеточные стенки и кору, которые трудно разрушить.

Деревья с лучшими характеристиками можно клонировать для быстрого размножения. «Мы заметили, что не было никакой корреляции между составом и размером - это намекает на то, что мы можем выборочно разводить для максимизации обоих этих атрибутов одновременно, не меняя один на другой», - сказал Бартлинг, проводивший технико-экономический анализ образцов тополя.

Генная инженерия может позволить дальнейшее улучшение содержания сахара. Исследователи использовали компьютерное моделирование для оценки гипотетического сценария с участием двух клонов, в котором сахар был увеличен на 5% среди меньшего набора деревьев. Дополнительное содержание сахара снизило MFSP, подчеркнув, как состав может начать компенсировать экономические потери небольших деревьев.

Комментарии: