Biobutanol

Biobutanol je butanol, který je produkován dvoustupňovým kvasným procesem z biomasy upravenými kvasinkami Clostridium tyrobutyricum a Clostridium acetobutylicum, Butanol (butanol-1 či n-butanol, C4H9OH) je alkohol, obsahující čtyři uhlíky a průmyslově se vyrábí hydratací butanu. Butanol má výhřevnost větší než etanol a srovnatelnou s motorovým benzínem. Používá se jako ředidlo a průmyslově se vyrábí hydratací butanu. Jeho produkce dosahuje přes 14 mil. hektolitrů ročně. Biobutanol se může přimíchávat do motorových fosilních paliv v širokém poměru. Butanol je mnohem méně těkavý než etanol nebo benzín. Nedochází tedy k odparu během teplejšího počasí. Také jeho korozivní vlastnosti jsou mnohem menší než u lihu. Biobutanol také nepohlcuje vodu jako biolíh, bod mrazu je -89°C, a proto je možné pro jeho přepravu a skladování použít stávající zařízení. Dá se mísit s benzínem od 10 do 99% a lze jej využít i jako čisté stoprocentní palivo. V Evropě se přidává 10 obj. % butanolu do benzínu, v USA 11,5 obj. %, výhledově až 16 obj. % aniž by se musely modifikovat motory. Zaznívají i názory, že se může přidávat i do dieselového paliva. Biobutanol je přírodní látka, a proto je dobře biologicky odbouratelný a nekontaminuje půdu ani vodu. V technologii výroby se uplatňují nové kultury mikroorganismů. Nový druh mikroorganismu ve fermentovaném roztoku působí nejen při vyšší koncentraci butanolu, ale umožňují vyrábět především butanol. Jedná se o zcela nové kvasinky Clostridium tyrobutyricum a nově vyšlechtěné Clostridium acetobutylicum, které zajišťují optimální produkci butanolu a výtěžnost z glukózy přes 40%. Jeden kmen přeměňuje glukózu na vodík a kyselinu máselnou a druhý poskytuje z kyseliny butanol. Rovnice procesu je následující: C6H12O6→CH3CH2CH2CH2OH+2CO2+H2O→C4H9OH+2CO2+H2O→C4H9OH+2CO2+H2O Výroba je kontinuální a probíhá ve dvou fermentorech propojených čerpadlem a potrubím a dále zařízení pro oddělování butanolu z reakční směsi. Stručný technologický postup: Suché či mokré mletí obilnin, sterilizace, přeměna biomasy na zkvasitelné cukry, fermentační reakce za pomoci kvasinek Clostiridium tyrorobutyricum v 1. fermentoru na máselnou kyselinu, přečerpání reakční směsi do druhého fermentoru, fermentace kyseliny máselné kvasinkami Clostridium tyrobutyricum na butanol, oddělení horkých plynů, adsorpce, desorbce, kondenzace, odstřeďování, destilace směsi butanolu s 10% vody. Výsledkem fermentace je tedy kyselina máselná, která je pře měněna na butanol, vodík, oxid uhličitý a voda. Celkový výtěžek butanolu je ve srovnání s etanolem vyšší, ze l00 kg kukuřice se vyrobí až 38 litrů butanolu, což je lepší výsledek než u etanolu a navíc vzniká i vodík, který je energeticky využitelný. Jelikož technologie výroby biobutanolu se v mnohém podobá technologii výroby biolihu, bude možno využít stávající zařízení na biolíh i při výrobě biobutanolu. Doposud využívaným tzv. ABE (Aceton-ButanolEtanol) fermentačním procesem vzniká také aceton (28 %) a etanol (14 %). V tomto novém technologickém postupu aceton a etanol nevznikají a výtěžnost butanolu je vyšší. Kukuřice zpracovaná na biobutanol poskytuje až o 42 % více energie než při fermentaci na biolíh. Jako "druhá generace" biobutanolu přijde biobutanol produkovaný novým biotechnologickým procesem, s vyšším stupněm přeměny pomocí biokatalyzátoru. Jejich uvedení do provozu v USA se předpokládá v roce 2010. Jako suroviny se používá řepa, cukrová třtina, kukuřice a dále se mluví o využití pšenice a rostlinné odpady- sláma, tráva, dřevo. Při spalování biobutanolu nevznikají emise oxidů síry a dusíku, oxidu uhelnatého a uhlovodíků. Studie analýzou Well-to-Wheel Life Cycle Analysis prokázala, že produkce emisí je u biobutanolu od přípravy pole po jízdu nejen nižší než u ropných paliv od těžby po jízdu, ale i proti biolihu.

Témata

Zde by měly být odkazy na další stránky v Enviwiki, které jsou "nedílnou" součástí hlavního tématu.
Vyjímečně mohou odkazovat na externí stránky (lépe uvádět v odkazech)
Vytvořte seznam témat pomocí hvězdiček

Zdroje

Zde jsou uvedeny zdroje, využité k tvorbě této stránky/hesla.
Tvorba seznamu použité literatury a dalších zdrojů je významnou součástí práce s textem.
Musí být ve správném formátu - využijte nápovědy pro správné citování.

Odkazy

Měly by být stručně anotované. Tuto část dělíme na následující podskupiny:

Související stránky

Zde uvádíme stránky Enviwiki, které se stránkou volně souvisejí (jsou důležité pro pochopení širších souvislostí).
Tvorba vnitřních Wiki odkazů viz Nápověda.

Externí odkazy

Důležité externí on-line zdroje, které se stránkou volně souvisejí.
Citujte správně: bibliografické záznamy elektronických dokumentů.

Literatura

Důležité off-line (tištěné) zdroje, které by měly sloužit k podrobnému studiu tématu.
Citujte správně: bibliografické záznamy tradičních dokumentů nebo použijte citačních šablon