​

"Chúng tôi xử lý sơ bộ sinh khối bằng butadien sulfone có thể chuyển đổi với sự có mặt của nước để phá vỡ thành tế bào, là nơi chứa cellulose, hemicellulose và lignin, nguồn nhiên liệu sinh học và các sản phẩm có giá trị gia tăng", Hào Phong, giáo sư về khoa học thực phẩm và dinh dưỡng con người tại đại học Illinois, có kinh nghiệm nghiên cứu sâu rộng về nhiên liệu sinh học, cho biết.

Kỹ thuật mới này là một lựa chọn xanh cho các kỹ thuật công nghiệp hiện tại bởi vì có thể phục hồi butadien sulfone với sản lượng cao do các khí phân hủy của dung môi này cũng là nguyên liệu sản xuất của nó. Điều này có nghĩa rằng butadien sulfone có thể tái sử dụng sau khi xử lý sơ bộ, ông giải thích.

Khả năng thương mại cho cả sản xuất và phục hồi hóa chất này có thể cho phép chuyển giao các hoạt động này vào một nhà máy tinh chế sinh học, Feng nhận xét.

"Đó là một lợi thế lớn cả về kinh tế lẫn tác động môi trường," ông nói.

Quá trình xử lý sơ bộ bằng hóa học hiện nay sử dụng các điều kiện tương đối khắc nghiệt để phá vỡ cấu trúc cứng rắn của cỏ và các sinh khối khác. Sau đó các enzyme được sử dụng để giải phóng đường và đường được chuyển đổi sang các loại nhiên liệu thông qua một quá trình lên men, Feng giải thích.

"Những hóa chất này không chỉ sản xuất ra các hợp chất độc hại cho các vi sinh vật lên men mà chúng còn thường dẫn đến các sản phẩm có ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường", ông chỉ rõ.

Tại sao dung môi mới này quan trọng như vậy? "Xử lý sơ bộ là bước tốn kém nhất trong việc sản xuất nhiên liệu sinh học và các hóa chất từ ​​sinh khối lignocellulose," J. Atilio de Frias, đồng tác giả của nghiên cứu và nghiên cứu sinh tiến sĩ trong phòng thí nghiệm Feng, cho biết.

Theo de Frias, butadien sulfone có khả năng "chuyển đổi" độc đáo ở trạng thái cân bằng giữa 1,3-butadien và sulfur dioxide ở nhiệt độ tương đối thấp, tạo thành acid sulfurous khi có nước.

Sử dụng hoá chất có thể phục hồi và tương đối rẻ tiền này để xử lý sơ bộ sinh khối trong một bước trong điều kiện ôn hòa chắc chắn là một bước đi đúng hướng, ông nhận định.

"Ở nhiệt độ từ 90 ºC đến 110ºC, sulfurous acid thủy phân hemicellulose. Sau đó butadien sulfone giúp hòa tan lignin với hầu hết cellulose được giữ lại cho quá trình thủy phân enzyme tiếp theo," ông giải thích.

Các nhà khoa học cho biết dữ liệu của họ cho thấy hứa hẹn trong việc tách hemicellulose và lignin và lưu giữ cellulose. Họ đã loại bỏ được tới 58% lignin và 91% hemicellulose và giữ được 90-99% cellulose.

Feng cho biết, đây là lần đầu tiên mà dung môi này được sử dụng thành công ở dạng xử lý sơ bộ trong sản xuất nhiên liệu sinh học.

"Chúng tôi mong muốn các nhà sản xuất nhiên liệu sinh học đang dùng cỏ voi Miscanthus và các cây trồng sinh khối khác thử nghiệm và sử dụng nó," ông bày tỏ.

Xem thêm tại http://www.eurekalert.org/pub_releases/2013-05/uoic-sd051513.php

Thanh Vân - Dostdongnai, Theo Eurekalert.