Wierzby płaczące … etanolem

W Katedrze Chemii na Wydziale Kształtowania Środowiska i Rolnictwa ruszyła pierwsza w Polsce laboratoryjna linia technologiczna do produkcji etanolu z drewna. Kto wie, może za 10-20 lat za jej sprawą nasz region stanie się biopaliwową potęgą.

Kto dzisiaj zachwyca się wierzbami rosnącymi na rozstajach dróg i miedzach? Na pewno już nie pisarze i poeci. Więc kto? Twardo stąpający po ziemi naukowcy z UWM zaangażowani w program strategiczny Narodowego Centrum Badań i Rozwoju pt. „Zaawansowane technologie pozyskiwania energii” i pracujący nad zintegrowanymi technologiami wytwarzania paliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych.

Program jest przewidziany do końca 2015 r., ale już teraz można mówić o jego pierwszych efektach, czyli pierwszej w Polsce linii technologicznej do produkcji etanolu z surowców lignocelulozowych. Wykonał ją zespół kierowany przez dr Michała Łuczyńskiego z Katedry Chemii Wydziału Kształtowania Środowiska i Rolnictwa. To właśnie jego zespół z takim zainteresowaniem patrzy na wierzby i topole. Surowiec lignocelulozowy to nic innego, jak drewno z tych drzew. Dlaczego z wierzby? Bo to drzewa szybkorosnące i mające małe wymagania glebowe. Można je sadzić na nieużytkach i w ten sposób nie konkurują z uprawami rolniczymi. Na dodatek są to rośliny uprawiane do celów przemysłowych  i do użyźniania ziemi pod nie można użyć niechcianych przez nikogo osadów z oczyszczalni ścieków. W ten sposób zwiększanie wydajności upraw wierzby odbywa się tanim kosztem. Do produkcji biopaliwa wykorzystuje się jednak zorganizowane uprawy, a nie samotne wierzby na rozstajach.

O tym, że można robić spirytus z drewna ludzie wiedzieli już dawno. Na czym zatem polega nowatorstwo kortowskiej linii technologicznej?

- Innowacyjność technologii produkcji etanolu wykorzystywanego na cele biopaliwowe polega na zastosowaniu kwasu fosforowego, w wyniku czego odpady, które powstają można łatwiej zagospodarować wykorzystując m. in. jako nawóz wzbogacony w związki fosforu - wyjaśnia mgr Kamila Orlińska - doktorantka z Katedry Hodowli Roślin i Nasiennictwa na WKŚiR, członkini zespołu, który opracował linię.

Kortowska linia technologiczna, na razie laboratoryjna, wykorzystuje zrębki wierzbowe. Zrębki te miele się na trociny, a następnie podgrzewa w wysokiej temperaturze z dodatkiem różnych związków chemicznych, których zadaniem jest uwolnienie uwięzionych w drewnie cukrów. A jest ich tam bardzo dużo. Kolejnym etapem procesu jest dodanie preparatów enzymatycznych, których zadaniem jest dalsze trawienie polimerów celulozy i hemicelulozy do cukrów prostych, takich jak glukoza.To wszystko odbywa się właśnie na linii technologicznej przygotowanej przez kortowskich uczonych. Finałowym jej produktem jest etanol..

- Produkcja etanolu tą metodą na tę chwilę nie jest jeszcze opłacalna. Dlatego szukamy zastosowania dla tego, co pozostaje po produkcji etanolu – wyjaśnia mgr Kamila Orlińska.

Im więcej zastosowań dla produktów powstałych w procesie wytwarzania etanolu, tym większa opłacalność całej linii technologicznej. Problem, bowiem polega na tym, że jego wydajność zwiększają enzymy, które są bardzo drogie. Ale to nie jedyna droga poszukiwań. Kamila Orlińska szuka sposobu zwiększenia wydajności procesu produkcji etanolu, poprzez ograniczenie negatywnego wpływu powstających produktów ubocznych na proces fermentacji alkoholowej.

- Jesteśmy na dobrej drodze i naszą instalacją interesuje się jeden z polskich koncernów paliwowych – informuje prof. Janusz Gołaszewski, kierownik Centrum Badań Energii Odnawialnej na UWM, koordynator prac nad zintegrowanymi technologiami wytwarzania paliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych.

Na to zadanie oprócz gotowej już linii do produkcji etanolu z drewna składają się jeszcze prace nad technologią wytwarzania biogazu z odpadów rolniczych i gorzelnianych oraz prace nad technologią otrzymywania oleju napędowego z glonów. One także są już bardzo zaawansowane i potencjalne produkty rynkowe powinny się ujawnić przed końcem 2015 r. Te 3 zadania naukowe tzw. część „bio” programu strategicznego, których liderem jest UWM, a kierownikiem prof. Gołaszewski, są realizowane przez przedstawicieli aż 7 wydziałów, a ponadto w realizacji cząstkowych zadań badawczych UWM współpracuje z zespołami badawczymi 10 polskich uczelni lub instytutów naukowych. Cel tej współpracy jest bardzo ambitny: opracowanie zintegrowanych technologii wytwarzania paliw i energii z biomasy, odpadów rolniczych i innych. Mówiąc wprost: uniezależnienie polskiej wsi od energii z paliw kopalnych.

Lech Kryszałowicz

w kategorii