Bioetanols – no lapkoku koksnes 0
Bioetanolu, izrādās, var iegūt ne tikai no graudiem un cukurniedrēm, bet arī no lapkoku koksnes. Šādus pētījumus veic Latvijas zinātnieki.
Naftas krājumi pasaulē, kā zināms, strauji samazinās. Nafta ir ne tikai degvielas, bet arī ķīmiskās rūpniecības izejviela. Aptuveni 14 procentus naftas izmanto ķīmiskās rūpniecības vajadzībām. Ik gadu pasaulē no naftas izgatavo vairāk nekā 500 miljonus tonnu ķīmiskās produkcijas, stāsta projekta vadītājs, Latvijas Valsts koksnes ķīmijas institūta polisaharīdu laboratorijas vadītājs, habilitētais ķīmijas zinātņu doktors NIKOLAJS VEDERŅIKOVS. Zinātnieki visā pasaulē intensīvi strādā, lai atrastu, ar ko aizvietot naftu gan kā degvielas, gan ķīmiskās produkcijas izejvielu.
− Galvenais benzīna aizvietotājs patlaban ir bioetanols. Pirmie to 20. gadsimta 70. gados no cukurniedrēm sāka ražot brazīlieši. ASV 2000. gadā saražoja piecus miljardus litru, bet 2010. gadā – jau 50 miljardus litru bioetanola. Un vēlas šo ciparu kāpināt. Līdz pat šim brīdim bioetanolu iegūst no pārtikas produktiem, bet to nedrīkst turpināt, jo arī pārtikas krājumi ir ierobežoti. Tāpēc Koksnes ķīmijas institūta polisaharīdu laboratorija, Latvijas Universitātes Mikrobioloģijas un biotehnoloģiju institūta šūnu bioloģijas laboratorija un Rīgas Tehniskās universitātes Transporta un mašīnzinību fakultātes Biomedicīnas inženierzinātņu un nanotehnoloģiju institūts sāka kopīgu projektu par to, kā bioetanolu iegūt no nepārtikas izejvielām, konkrēti – no lapkoku koksnes atlikumiem, − stāsta profesors N. Vederņikovs.
Bioetanola ieguvei zinātnieki izmanto bērza šķeldu. Vispirms tā nonāk Koksnes ķīmijas institūtā, kur pētnieku galvenais uzdevums ir veikt koksnes priekšapstrādi.
− Esam izvirzījuši mērķi radīt bezatlikuma tehnoloģiju, tāpēc mūsu galvenais uzdevums – kā no lapkoku koksnes atdalīt pentozānus (polisaharīdus), vienlaikus saglabājot celulozi, kas nepieciešama bioetanola ieguvei.
Lapkoku koksne satur 27 procentus pentozānu. No tiem iegūstam furfurolu, kas nākotnē varētu aizvietot naftu kā ķīmijas izejvielu. Furfurols ir eļļains šķidrums, ko izmanto mašīnbūvē, farmācijā un ķīmiskajā rūpniecībā. Patlaban 97 procentus sintētisko materiālu iegūst no naftas, bet tos var ražot arī no furfurola.
Vēl ļoti svarīga ir izejvielas kompleksa pārstrāde. Piemēram, Ķīnā ir aptuveni 140 furfurola rūpnīcas, un tās visas izejvielas atlikumu pēc furfurola iegūšanas sadedzina, nevis izmanto tālāk. Arī līdz šim zināmās teorijas sludina, ka biomasas atlikumu pēc furfurola ieguves var tikai dedzināt. Bet, balstoties jaunā, Koksnes ķīmijas institūtā radītā teorijā un pārmainot furfurola ieguves procesa mehānismu, zinātniekiem izdevās nesadalīt celulozi. Tas vēl nav veicies nevienā pasaules zinātniskajā laboratorijā. Līdz šim, iegūstot furfurolu, puse celulozes sadalījās un tātad iegūt etanolu no tās vairs nevar. Koksnes ķīmijas institūta izstrādātajā procesā sadalās tikai pieci, nevis 50 procenti celulozes. Iegūto izejvielas atlikumu, kas satur celulozi, turpmākai pētījuma veikšanai atdodam tālāk LU Mikrobioloģijas un biotehnoloģiju institūta šūnu bioloģijas laboratorijai, kuru vada profesors Aleksandrs Rapoports, − stāsta N. Vederņikovs. Tajā, modificējot pasaulē jau zināmu bioetanola ražošanas tehnoloģiju, fermentācijas procesā iegūst vērtīgo produktu − bioetanolu. No vienas tonnas sausas lapkoku koksnes var iegūt 90 kilogramus furfurola un 170 litrus bioetanola.
Koksnes ķīmijas institūta atklājums vairākkārt prezentēts starptautiskās konferencēs.
Ārzemju zinātnieki apbrīno profesora N. Vederņikova izstrādāto teoriju un tehnoloģiju un netic, ka ir iespējams reizē iegūt furfurolu un bioetanolu. Lielākā daļa citu valstu pētnieku neatkāpjas no vecās teorijas, bet profesora Nikolaja Vederņikova teorija, kurai pateicoties no koksnes iespējams reizē iegūt abus šos produktus, ir radikāli atšķirīga.
Tā ir pasaulē principiāli jauna pieeja šai problēmai, uzsver profesors A. Rapoports.
Pētījumu par bezatlikuma tehnoloģiju bioetanola un citu vērtīgu produktu ieguvei no lapkoku koksnes ERAF projekta ietvaros zinātnieki plāno turpināt vēl gadu. Pēc tam viņi vēlas iegūt Latvijas patentu. Pētnieki cer – pienāks brīdis, kad šo perspektīvo tehnoloģiju ieviesīs ražošanā Latvijā.
