Švedai spaus spiritą iš medžių

   Švedijos energetikai skiria mokslininkams, sukursiantiems pigesnę kurui skirto etanolio gamybos technologiją, ketvirtį milijardo kronų.

   Švedijos automobilininkai turės dalį benzino pakeisti spiritu, nes šalis stengiasi sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių anglies dvideginio dujų išmetimus. Tačiau šiandien šalyje iš grūdų gaminamo techninio spirito naudojimas padėties negali išgelbėti. Norint išplėsti gamybos mastą, reikia pradėti gaminti etanolį iš celiuliozės.

   Etanolio gamybos iš medienos technologija vis dar nėra tobula. Todėl šioje srityje dirba dešimčių universitetinių laboratorijų mokslininkai. Pagrindinė tyrimų kryptis yra fermentų ir genų inžinerijos panaudojimas. Tikimasi sukurti didelio masto pramonę su dešimtimis etanolio fabrikų, esančių netoliese miškų, miestų elektrinių arba energijai imlios pramonės įmonių.

   Etanolis yra gaminamas iš augalų, todėl jį deginant atsirandantis anglies dvideginis neprisideda prie šiltnamio efekto didėjimo. Bet, norint ateityje benziną ir dyzeliną pakeisti etanoliu, reikia jo gaminti labai daug. Šiandien Švedijoje per metus yra parduodama apie 9 mln. kubinių metrų benzino ir dyzelino, tuo tarpu vietinė automobilinio etanolio gamyba tesudaro vos 66 tūkst. kubinių metrų.

   Daugiausia etanolio šiandien yra gaunama iš grūdų, tačiau, jei Švedija norės pildyti savo politinius įsipareigojimus, grūdų tam nebepakaks. Spirito gamybos iš medienos principas yra paprastas: medienoje ir jos atliekose esanti celiuliozė verčiama cukrumi, o šis, kaip ir gaminant degtinę - etanoliu. Bet praktikoje viskas nėra taip elementaru. Kritiškas momentas yra celiuliozės virtimas cukrais. Celiuliozės molekulės yra ilgos, o cukraus - trumpos. Šiandien yra du celiuliozės molekulių suskaldymo būdai. Viename jų mediena sumaišoma su silpna rūgštimi ir pakaitinama iki maždaug 200 laipsnių. Metodas labai spartus. Per valandą dvi gaunasi cukraus sriuba, kuri jau tinka spirito varymui. Tiktai šis metodas yra labai grubus ir gautame produkte bus daug nuodingų fenolų ir aldehidų, stabdančių spirito susidarymo procesus.

   Todėl mokslininkai daugiau tikisi iš metodo numeris du - celiuliozės skaldymo padedant fermentams. Maži, kartu surišti baltymai yra biologiniai katalizatoriai, pradedantys chemines reakcijas, tačiau patys jose nedalyvaujantys. Fermentams reikia laiko. Bet po 2-4 dienų šiame procese susidaro daugiau cukraus ir mažiau nuodingų medžiagų negu rūgštiniame metode.

   Siauruma yra fermento kaina. Šiandien ji sudaro 25-30 proc. visos etanolio gamybos kainos. Todėl JAV ir Kanadoje planuojami statyti etanolio fabrikai naudos rūgštinę technologiją. Kuomet kaina nukris, juos teks perstatyti.

   Fermentų mišinys, kuris šiandien yra naudojamas etanolio gamyboje, sudarytas iš tokių pat fermentų, kokie dedami papildomai į skalbimo priemones. Tik jų koncentracija yra žymiai didesnė.Kainą galima sumažinti, bet pramonė siekia, kad ji sumažėtų bent dešimt kartų, o pats procesas taptų dešimt kartų efektyvesnis.

   Kita siauruma yra pats spirito varymas. Šiandien tam naudojamos paprastos kepimo mielės. Problemos nesibaigia jų jautriu fermentaciją stabdančioms medžiagoms. Šios mielės nesusidoroja su pentozėmis - cukraus molekulių su penkiais anglies atomais grupe. O tokių molekulių daug susidaro skaldant iš medienos gautą celiuliozę. Naudojant pušies medieną pentozių gaunasi apie 10 proc., o jos spyglius - 25 proc. likusią dalį sudaro gliukozė - įprastini, šešis anglies atomus turintis cukrus.

   Todėl mokslininkai bando genetiškai sukurti tokias mieles, kurios susidorotų su visų rūšių cukrais. JAV tokias mieles jau pavyko sukurti, bet jos dar nelabai tinka didelio masto pramoniniuose procesuose.


Mokslo įdomybės