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Apre lo stabilimento di etanolo cellulosico
Domani aprirà a Jennings, Los Angeles, una bioraffineria costruita per produrre 1,4 milioni di galloni di etanolo all'anno da biomassa cellulosica. Costruito da Verenium , con sede a Cambridge, MA, l'impianto produrrà etanolo dai rifiuti agricoli rimasti dalla lavorazione della canna da zucchero.
Intestini vegetali: Nella foto qui ci sono gli interni di un nuovo impianto di etanolo cellulosico che converte i rifiuti agricoli in carburante. All'interno della vasca di destra, i funghi producono enzimi in grado di scomporre la cellulosa.
Il nuovo impianto di Verenium è il primo impianto di etanolo cellulosico su scala dimostrativa negli Stati Uniti. Sarà utilizzato per provare variazioni sulla tecnologia dell'azienda ed è progettato per funzionare continuamente. Verenium vuole dimostrare che può creare etanolo per $ 2 al gallone, che spera renderà il carburante competitivo con altri tipi di etanolo e benzina. L'anno prossimo, la società prevede di iniziare la costruzione di impianti commerciali che produrranno ciascuno da 20 a 30 milioni di galloni di etanolo all'anno.
Fino ad ora, la tecnologia per convertire le materie prime non alimentari in etanolo è stata limitata al laboratorio e agli impianti pilota su piccola scala che possono produrre migliaia di galloni di etanolo all'anno. Poiché questi non funzionano continuamente, non danno un'idea precisa di quanto costerà alla fine produrre etanolo cellulosico in un impianto su scala commerciale.
Quasi tutto il biocarburante a base di etanolo negli Stati Uniti è attualmente prodotto da chicchi di mais. Ma la necessità di materie prime cellulosiche di etanolo è stata sottolineata di recente poiché i prezzi degli alimenti in tutto il mondo sono aumentati bruscamente, in parte a causa dell'uso del mais come fonte di biocarburanti. Allo stesso tempo, l'aumento del costo del mais e del gas ha iniziato a rendere l'etanolo cellulosico più attraente dal punto di vista commerciale, afferma Wallace Tyner , professore di economia agraria alla Purdue University. Un nuovo standard sui combustibili rinnovabili, parte di un disegno di legge sull'energia diventato legge alla fine dello scorso anno, impone l'uso di 100 milioni di galloni di biocarburanti cellulosici entro il 2010 e di 16 miliardi entro il 2022.
Finora, tuttavia, negli Stati Uniti non sono in funzione impianti di etanolo cellulosico su scala commerciale, anche se è previsto che un certo numero di impianti avvii la produzione nei prossimi anni. Il Dipartimento dell'Energia sta attualmente finanziando più di una dozzina di aziende che costruiranno impianti dimostrativi e su scala commerciale. Uno di questi, Carburanti per la gamma , con sede a Broomfield, CO, prevede di aprire un impianto su scala commerciale il prossimo anno. Avrà la capacità di produrre 20 milioni di galloni di etanolo e metanolo all'anno.
Verenium utilizzerà una combinazione di pretrattamenti acidi, enzimi e due tipi di batteri per produrre etanolo dalla materia vegetale, chiamata bagassa, che è rimasta dalla lavorazione della canna da zucchero per produrre zucchero. Elaborerà anche quella che viene chiamata canna energetica, un parente della canna da zucchero che ha meno zucchero e più fibre. L'alto contenuto di fibre consente alle piante di crescere più alte, aumentando la resa di un dato appezzamento di terreno.
La bagassa di canna è costituita in gran parte da fasci di cellulosa circondati da emicellulosa. La cellulosa è costituita da lunghe catene di glucosio, uno zucchero a sei atomi di carbonio del tipo solitamente fermentato per produrre etanolo da fonti come il mais. L'emicellulosa, tuttavia, è composta da zuccheri a cinque atomi di carbonio, che in genere non possono essere fermentati utilizzando gli stessi organismi del glucosio. Una delle cose che rende il processo innovativo di Verenium, afferma John Malloy, vicepresidente esecutivo dell'azienda, è la sua capacità di fermentare gli zuccheri sia dalla cellulosa che dall'emicellulosa.
Il processo inizia quando la canna viene macinata e cotta ad alta pressione con un acido delicato per idrolizzare l'emicellulosa e separarla dalla cellulosa. Gli zuccheri a cinque atomi di carbonio nell'emicellulosa vengono quindi fermentati utilizzando metodi geneticamente modificati E. coli . La cellulosa viene scomposta con enzimi e fermentata con un altro tipo di batteri chiamato Klebsiella oxytoca . Questo batterio svolge un doppio compito, poiché produce anche enzimi che scompongono la cellulosa, riducendo del 50% la quantità di enzimi provenienti da fonti esterne. L'etanolo diluito prodotto dalla fermentazione di entrambi i tipi di zucchero viene quindi distillato per produrre carburante.
Oltre ad aprire l'impianto dimostrativo, Verenium sta anche iniziando a coltivare canna energetica ea lavorare con gli agricoltori locali per garantire un flusso costante di materiale per i suoi impianti commerciali pianificati. A breve termine, la società afferma di poter contare sulla bagassa rimasta dalla produzione di zucchero, ma alla fine attingerà alla canna energetica coltivata appositamente per produrre etanolo. Le disposizioni del Farm Bill, che è stato recentemente approvato dal Congresso degli Stati Uniti, aiuteranno fornendo agli agricoltori incentivi per piantare colture energetiche, afferma Carlos Riva , CEO di Verenium. Gli incentivi sono importanti perché occorrono dai due ai tre anni perché la canna da zucchero, una pianta perenne, si affermi e raggiunga livelli di produzione ideali. Di conseguenza, gli agricoltori dovranno iniziare a piantare le colture il prossimo anno, prima che vengano costruite piante commerciali e che ci sia un mercato per queste colture.
L'apertura dell'impianto dimostrativo e l'attuale costruzione di una serie di altri impianti di etanolo cellulosico su scala dimostrativa e commerciale, segna un punto di svolta per l'industria, afferma Riva. Lo sviluppo di enzimi e organismi di fermentazione migliorati significa che non sono necessarie ulteriori scoperte scientifiche per rendere l'etanolo cellulosico un successo commerciale, dice. C'è stata un'enorme quantità di lavoro di fondo nello sviluppo della scienza e della tecnologia, dice. Abbiamo imparato così tanto sul processo che la cosa veramente importante ora è iniziare a distribuire la tecnologia su scala commerciale.