تولید سوخت زیستی از بقایای کلزا

به گزارش خبرگزاری مهر، کاه و کلش باقیمانده از محصولات کشاورزی نظیر گندم، جو، یولاف و کلزا به عنوان منابع بالقوه و فوق العاده ای برای تولید سوخت زیستی شناخته می شوند. در حال حاضر در بریتانیا حدود 12 میلیون تن بقایای گیاهی و کاه و کلش تولید می شود و اگرچه مقدار زیادی از آن برای تهیه بستر حیوانات، کمپوست قارچ و موارد دیگر مصرف می شود باز هم مقادیر قابل توجهی به صورت مازاد باقی می ماند.

این بقایای گیاهی حاوی ترکیبات مختلف کربوهیدراته در ساختمان خود هستند که با انجام تغییراتی می توانند به عنوان منبع مناسبی برای تولید سوخت زیستی مورد استفاده قرار بگیرند. با چنین استفاده ای از بقایای گیاهی، تولید سوخت زیستی نه تنها دیگر به عنوان رقیبی برای تولید غذا به شمار نمی آید، بلکه به عنوان راهی پایدار و سازگار با محیط زیست برای استفاده از این بقایا مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

ترکیبات کربوهیدراته موجود در بقایای گیاهی از آن جایی که اغلب، حالت ساختمانی داشته و در حفظ و استحکام بافت گیاهی کاربرد دارند، در حالت عادی برای آنزیم های تبدیل گر، غیر قابل دسترس هستند. از این رو قبل از این که قابلیت تبدیل به سوخت زیستی را پیدا کنند بایستی تحت پیش تیمارهای مختلف قرار بگیرند. بعد از پیش تیمار شدن، این ترکیبات می توانند به کمک آنزیم های خاص به ترکیبات ساده تری نظیر قند گلوکز تبدیل شده و این قند نیز بعدا طی فرایندی به کمک مخمرها به اتانل که مایه اصلی سوخت زیستی است تبدیل می شود.

محققان انستیتوی غذا در بریتانیا با استفاده از امکانات مرکز پالایش زیستی پارک فناوری نورویچ، گام های موثری را در این زمینه برداشته اند. آن ها با استفاده از روش های مختلف پیش تیمار، قابلیت استخراج اتانل را از بقایای گیاه روغنی کلزا افزایش داده اند.

این پژوهشگران به سرپرستی پروفسور کیت والدون با استفاده از «تکنیک انفجار بخار» برای پخت تحت فشار بیوماس گیاهی کلزا استفاده کردند تا بدین ترتیب واکنش های شیمیایی خاصی را که منجر به تغییر ترکیبات کربوهیدراته می شود برانگیزند.

در این آزمایش تکنیک انفجار بخار تحت دماها و دوره های زمانی متفاوت اعمال شد و سپس با استفاده از روش های فیزیکی و بیوشیمیایی، وضعیت کربوهیدرات ها قبل و بعد از این مراحل ساکاریفیکیشن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه نشان داد که هر چه شدت پیش تیمارها افزایش یابد مقدار کربوهیدرات سلولزی که به گلوگز تبدیل می شود بیشتر می شود. همچنین با کاهش بعضی از ترکیبات جنبی، کارایی ساکارفیکیشن افزایش می یابد. برای مثال حذف زایلن از بافت کاه و کلش به کمک بعضی از آنزیم ها و کنترل سطوح لیگنین می تواند تولید سوخت زیستی را بهبود بخشد.

این یافته ها می توانند کمک موثری به افزایش بازده تبدیل کاه و کلش و بقایای کلزا به سوخت های زیستی باشند. به گفته محققین، علم اصلاح نباتات تاکنون فقط به بهبود عملکرد دانه و میزان روغن در دانه های روغنی نظیر کلزا توجه داشته است. ولی می توان با طراحی و اجرای پروژه های اصلاحی برای مناسب تر کردن بقایای گیاهی، علاوه بر دانه و روغن بیشتر، به کاه و کلش بهتری نیز برای تولید سوخت زیستی دست یافت.