VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В мировой экономике все большее применение имеет биоэтанол, смесь, образованная при переработке возобновляемого растительного сырья, которая в качестве основного компонента содержит этанол и применяется для производства биотоплива. В странах, производящих большие объемы зерна, для производства биоэтанола широко используют злаковые культуры, среди которых пшеница, кукуруза, рожь, просо. Биоэтанол используется в качестве составного компонента этанольного моторного топлива, содержащего бензин, и называют это топливо бензанолом. Содержание в бензаноле этилового спирта составляет 5-10 % об. В странах Европейского Союза предусмотрено обязательное использование этанола как компонента моторного топлива. Получение биоэтанола из растительных отходов актуально на сегодняшний день, так как биоэтанол является заменителем традиционных источников горючего. Он может быть произведён из широкого разнообразия целлюлозосодержащего сырья, включая сельскохозяйственные отходы. Биоэтанол – экологически чистое топливо по сравнению с другими видами топлива (это касается как технологии его получения, так и сжигания его при работе транспортных установок), при этом происходит максимально полное использование биоресурсов региона. В обозримом будущем в мире начнется рентабельное производство автомобильного биотоплива второго поколения, которое не станет грозить запасам древесины. С социальной и экономической точек зрения также является актуальной задача разработки новой технологии получения биоэтанола с целью снижения его стоимости и получения в качестве продукта биоэтанола. Одним из наиболее дешевых и имеющихся в наличии видов целлюлозосодержащего сырья для производства энергоносителей, в частности топливного спирта, является солома. Масса производимой ежегодно соломы злаковых и крупяных культур в РК составляет 40 – 50 млн. т.Это огромная потенциальная сырьевая база. Примечательно, что в США и Бразилии в качестве сырья для получения биотоплива используется соя, а в Европе более 75% биодизеля получают из рапса. К 2020 году в странах Европейского союза доля биодобавок к дизельному топливу будет доведена до 20%. США и Китай к этому сроку доведут процент биодобавок до 40%. В настоящее время большая часть биоэтанола производится из кукурузы (США) и сахарного тростника (Бразилия). Сырьём для производства биоэтанола также могут быть различные сельскохозяйственные культуры с большим содержанием крахмала или сахара: маниок, картофель, сахарная свекла, батат, сорго, ячмень и т. д. Этанол можно производить в больших количествах из целлюлозы. Сырьём могут быть различные отходы сельского и лесного хозяйства: пшеничная солома, рисовая солома, багасса сахарного тростника, древесные опилки и т. д.

В настоящей работе исследовались некоторые виды растительного сырья, образующиеся в качестве отходов в аграрном секторе Республики Казахстан. Прежде всего, изучен химический состав пшеничной соломы, которая пока не используется в промышленных масштабах.

Предварительно исследуемое растительное сырье измельчалось и сортировалось. Для химических анализов использовалось сырье, фракционированное через сита с размером частиц 2-3 мм.

Предобработку пшеничной соломы проводили в диапазоне температур 190-250°С при варьировании концентрации сернистой кислоты от 0,6 до 2,5 % масс. Повышение температуры в большей степени, по сравнению с повышением концентрации кислоты, способствовало сокращению продолжительности обработки, необходимой для достижения максимального выхода редуцирующих веществ (РВ).больше, чем реакции разложения моносахаридов.

Для определения объема вырабатываемой пшеничной соломы были проанализированы статистические данные по посеву сельхозкультур в Республике Казахстан.

Таблица 1 – Валовый сбор посевов пшеницы в Республике Казахстан, тысяч центнеров

Год	Объем посевов пшеницы
2012	98 411,3
2013	139408,1
2014	129968,6

Из таблицы видно, что в Республике Казахстан производится достаточное количество пшеницы, отходы переработки который создают необходимую базу для осуществления процесса биоэтанола. В дальнейшем нами было протестировано выбранное растительного сырья с целью определения пригодности его для получения биоэтанола, так как химический состав его зависит от культуры, сорта, почвенно-климатических условий, агротехники, срока и условий хранения и других факторов (табл. 2).

Таблица 2 - Химический состав пшеничной соломы, в масс. %.

Наименование компонентов	Содержание, %
Зольные вещества	2,3
Легкогидролизуемые полисахариды	25,7
Трудногидролизуемые полисахариды	41,3
Гекозаны	27,5
Пентозаны (без уроновых кислот)	24,5

Основываясь на полученных результатах исследования химического состава, с учетом объема ежегодной выработки отходов, нами показано, что пшеничная солома является оптимальным сырьем для получения биоэтанола

1. Дубнова О.С. Современные тенденции развития мирового рынка

биотоплива: статья // Сегодня и завтра российской экономики. - 2010. - №37. –

С.58-64. – 0,25 п.л.

1. Абенова А. Альтернатива нефти или топливо завтрашнего дня? // Экологический вестник России, 2009. — № 2.

2. Аблаев А.Р. 3-й Международный Конгресс «Топливный биоэтанол — 2008» // М.: Транспорт на альтернативном топливе: Международный научно-технический журнал, 2008. — № 4. — С. 7-8.

1. Безотходная конверсия растительного сырья в биологически активные вещества.Сушкова В.И., Воробьёва Г.И. – Киров , 2007. – 204стр.

Код для цитирования: Скопировать