Научные результаты 2021 года проектов ИПХЭТ СО РАН по технологии получения биоэтанола и этилена из мискантуса и шелухи овса опубликованы в высокорейтинговых журналах

По проектам в рамках государственных заданий Минобрнауки России для Института проблем химико-энергетических технологий СО РАН (г. Бийск) и Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН (г. Новосибирск) выполнялись исследования по переработке мискантуса, выращенного в условиях Западной Сибири, и шелухи овса в биоэтанол и этилен, результаты которых опубликованы в высокорейтинговых журналах первой квартили Industrial Crops and Products (IF 2020=5,645)1 и ACS Sustainable Chemistry & Engineering (IF 2020=8,198)1.

Производство биотоплива из разных видов биомассы является важным стратегическим направлением развития экономики, значимость которого обусловлена тенденцией перехода на возобновляемые ресурсы. Перспективным сырьём для производства является мискантус – быстрорастущая многолетняя культура. Его биологической особенностью является высокая скорость роста надземной биомассы. Полный технологический цикл переработки в биоэтанол Miscanthus sacchariflorus успешно реализован в пилотном масштабе, проанализировано качество полученного биоэтанола и изучена его роль в катализируемом оксидом алюминия образовании этилена. Именно предобработка сырья 4%-ной азотной кислотой обусловила биоэтанол с низким содержанием примесей. Добавка питательного раствора увеличила выход биоэтанола и сивушных масел, что привело к снижению выхода побочных продуктов и улучшению качества этилена.

Что касается работы по получению биоэтанола и этилена из шелухи овса, то в ней впервые изучено влияние предварительной обработки сырья разбавленными растворами азотной кислоты или гидроксида натрия на эффективность и устойчивость процесса биопереработки. Показано, что по технологии с предобработкой раствором азотной кислоты можно получить на 15 % больший выход биоэтанола, в 13 раз больше сопродуктов (удобрение) и в 1,6 раза меньше отходов, что делает технологию более экологичной.

Помимо этого, в Институте проблем химико-энергетических технологий ведется работа с бийскими школьниками-будущим поколением ученых, которые активно включаются в выполнение некоторых этапов проекта. Так, на сайте организации в Московский области ООО «МАСТЕР БРЭНД», специализирующейся на выращивании мискантуса, размещена ссылка на статью «Раствор азотной кислоты после обработки мискантуса как регулятор роста гороха посевного (Pisum sativum L.)», написанную старшим научным сотрудником лаборатории биоконверсии Екатериной Скиба с учащейся КГБОУ «Бийский лицей-интернат Алтайского края».

Справочно

Мискантус (лат. Miscánthus) – род многолетних травянистых растений семейства мятликовых. Данная культура позиционируется как чрезвычайно перспективное быстровозобновляемое целлюлозосодержащее сырье для производства большого числа веществ химического и биотехнологического синтеза. Мискантус способствует накоплению органического вещества в почве, значительно уменьшая эмиссию СО2.