Журнал нефтяной и экологической биотехнологии

Абстрактный

Новые направления производства биоэнергии из растений: зеленые альтернативы нефти

Чандрашекхар П. Джоши и Акула Ноокараджу

Истощение запасов ископаемого топлива и растущий спрос на энергию потребовали возобновления поиска альтернативных источников энергии, таких как растения и водоросли. Биотопливо первого поколения производилось из крахмала и сахаров (биоэтанол) и из масел семян (биодизель). Однако вскоре они стали негативно ассоциироваться с такими проблемами, как конкуренция с поставками продовольствия, значительные изменения в землепользовании и многие другие этические проблемы. Производство биотоплива второго поколения из лигноцеллюлозных материалов из трав и деревьев требует высокозатратных технологий, включающих обширную предварительную обработку и дорогостоящие целлюлолитические ферменты, что увеличивает высокую стоимость биоэтанола второго поколения. В последнее время биотопливо третьего поколения, полученное из микроводорослей, привлекло внимание биологов растений и промышленников из-за быстрой скорости роста, высокой способности к фиксации CO2 и высокой производительности микроводорослей. Теперь на горизонте также есть многообещающее четвертое поколение биотоплива, которое включает метаболическую инженерию растений и водорослей, обладающих такими чертами, как высокий выход биомассы, улучшенное качество сырья и высокая фиксация CO2. Различные новые процессы, такие как газификация, пиролиз и торрефикация, также изучаются для улучшения общего выхода энергии из растительной биомассы. Недавние исследования в области биотоплива направлены на разработку растений с улучшенным качеством сырья, разработку рекомбинантных ферментов для быстрой деградации клеточной стенки, улучшение способности микроорганизмов к эффективной ферментации и открытие новых методов эффективного использования растений и водорослей для производства биотоплива.