Преобразование целлюлозы на биотопливо

Биохимические и технологий термохимической процесса разрабатываются для преобразования дерева и других лигноцеллюлозных сырья в жидкое топливо будет стимулировать переход от этанол из кукурузы до продвинутых биотоплива.

Последних национальных академий докладе американского "Энергия будущего" к выводу, что альтернативного жидкого топлива имеют потенциал для снижения зависимости от импортируемой нефти, повышения энергетической безопасности и, возможно, уменьшить выбросы парниковых газов. Она определила возобновляемых целлюлозной биомассы в качестве основного ресурса (а также невозобновляемых уголь, который выходит за рамки данной статьи) и биохимических и термохимической обработки, как два основных подхода преобразования на критическом пути к достижению около 20% снижение нефти, используемой для малой грузоподъемности транспорта на нынешнем уровне потребления (1).

Биохимические и термохимических процессов, которые преобразуют целлюлозной биомассы в жидкое топливо имеют общий знаменатель: Оба требуют предварительной обработки для разрушения полимеров в биомассы в малых молекул (сахаров, CO, H2, CO2) с последующим каталитическим шаг к форме топлива. Биопереработки целлюлозы в этанол (рис. 1) концептуально проще, чем тепловой маршрута, в котором биомассы первой газифицировано и убрала в своем распоряжении превращается в биотопливо (дизельное топливо) с помощью синтеза Фишера-Тропша (FT) синтеза (рис. 2). Обратной стороной является селективность против коэффициент конверсии - избирательность по высокой и низкой биопроцессов для тепловых, в то время как коэффициенты пересчета низкой биологические процессы и высокой тепловой. Сырье, катализатор надежности и стоимости являются ключевыми факторами, которые необходимо решить для достижения экономических процессов для биохимических и термохимической технологии.

Биологические процессы для изготовления этанола из целлюлозы, имеют давнюю историю (2). Потенциал для производства этанола из целлюлозы с использованием катализаторов минеральных кислот было продемонстрировано до Второй мировой войны. Термохимических и кислоты маршруты для получения сбраживаемых Сахаров зрелых технологий более 70 лет назад, в то время как фермент биокатализаторов, которые выполняют аналогичные функции были определены в последнее время (2, 3). Эти ферменты были очищены и охарактеризованы гены, которые кодируют них последовательность действий. Современные методы производства использовать генетически модифицированные грибковых и бактериальных микроорганизмов для производства ceilulolytic ферментов, которые используются в пищевой и потребительской продукции промышленности, а также в развивающихся странах биотопливо промышленности.

Сырье наличие и состав

Поставки сырья для использования в biorefineries является ключевым параметром в достижении значительного экономического производства альтернативных видов жидкого биотоплива. Из-за низкой плотности биомассы, транспортные расходы высоки, например, что 40-50 миль максимальное расстояние считается экономически целесообразным для биомассы транспорта. Рисунок 3 участков количество сайтов в США, которые могли бы поставлять различное количество биомассы в рамках 40-ми радиус возможного расположения biorefinery. Например, 1 7 сайтов может обеспечить больше чем 7500 тонн сухого / D. Из-за больших различий в потенциальной поставки, размер biorefineries, скорее всего, существенно различаются (I).

Целлюлозная биомасса состоит в основном из целлюлозы и гемицеллюлоз, которые после предварительной обработки и гидролиза преобразуются в моносахаридов, в основном глюкозы (гексозы) и ксилоза (пентозы). На основе композиции из различных источников биомассы (табл. 1), можно вычислить потенциального количества сахаров, которые будут получены от завершения гидролиза, и от этого, максимальный выход этанола может быть оценена. Хотя фактические урожайность будет ниже, поскольку некоторые из сахара, направленных на клеточной биомассы и энергии для выполнения различных метаболических функций микроорганизмов, данные в таблице 1 предоставлять разумные оценки достижимых переходах. Как правило, максимальная урожайность этанола порядка 100 л / тонну для тепловой обработки и биохимические.

Предварительная обработка необходима для максимального выхода этанола, а также различные предварительной обработки (например, кислот, щелочей, воды, пара и / или тепловой энергии в некоторой комбинации) иметь аналогичные последствия (4, 5). Без предварительной обработки, дает сбраживаемых сахаров из целлюлозной биомассы ферментативного гидролиза 3-20% от теоретического. После соответствующей предварительной обработки, дает более 90% от расчетного могут быть достигнуты. Остатки органических твердых материала лигнин, который сгорания величины, достаточной для снабжения энергией для остальной части растения, когда сожгли в ТЭЦ объекта.

Биохимической обработке

Обработка целлюлозной биомассы требует 5 шагов, как показано на рисунке 4:

1. Подготовка сырья

2. предварительная обработка

3. гидролиз

4. ферментация

5. дистилляции.

Выделения и сушки шаг связан с перегонкой восстанавливает лигнина побочных продуктов, которые сжигаются или газифицировано для получения энергии для завода.

Biorefinery изображен на рисунке 4 энергии самодостаточным путем сжигания или газификации остаточных лигноцеллюлозных. Если бы только зерна кукурузы обрабатывается, оставшиеся твердые вещества, с высоким содержанием белка, извлеченных в виде побочных продуктов и продаются в качестве корма для животных, которая имеет большее значение, чем котельного топлива. Углекислый газ перерабатывается в растительной массы за счет сельского хозяйства дерьмо производства.

Эффективное преобразование целлюлозы биотоплива требует, чтобы целлюлозного сырья, будь то дерево, стебли кукурузы, сахарного тростника, жмых, травы или других культур непродовольственной помощи, в первую очередь предварительную обработку. Предварительной обработки включает процессы, которые готовят материалы в жидкой горячей воды, или использовать пар, кислоты или основания, чтобы открыть стены завода клеточную структуру таким образом, что выставляет целлюлозы ферменты, которые гидролизуют этих maeromolecules (5, 6). Гидролиз производит и 5-углерод и 6-углеродные сахара в соотношении примерно 5:3.

Современная биотехнология (7) работает генетической модификации бактерий и дрожжей, чтобы они могли бродить как гексоз и пентоз, полученных из целлюлозной подложки в этанол или биотопливо других молекул (Шаг 4 на рис 4) (22). В отличие от сводного биопереработки (ТПС) сочетает в себе Шаги 3 и 4 путем интеграции производства целлюлозы и сахара брожение в один микроорганизм и проведении гидролиза и ферментации в одном сосуде (рис. 5).

CBP стало возможным благодаря генной инженерии дрожжей или бактерий для создания микроорганизмов, которые производят ферменты, необходимые для гидролиза целлюлозной биомассы и ферментации глюкозы и ксилозы в этанол. Сочетание гидролиза и ферментации возможностей в одном микроорганизма, который был разработан специально для этих целей двойного устраняет необходимости отдельно добавить ферментов. Другие, чем сырье, ферменты которых приходится основная стоимость конвертации целлюлозных материалов с этанолом. Сочетание предобработки с CBP выпускает лигнин, который подходит для использования в качестве котельного топлива и содержит достаточно энергии, чтобы запустить процесс преобразования.

Выбор процесса и условий процесса зависит от вида сырья. Так, например, дерева или ком стебли могут поддаются предварительной обработки следует брожения, в результате чего твердых попутно лигнина, которые могут быть использованы в качестве сырья химической или котельное топливо. Газификация затем каталитического риформинга может быть более подходящим для твердых бытовых отходов, которые могут представлять собой смесь из пластмассы, целлюлозы и других органических компонентов, которые не всегда в разбивке по ферментов и микроорганизмов брожения.

Микроорганизмов для ферментации этанола

Дрожжи наиболее часто используется в промышленных ферментации этанола производить как топливо и напитков. Среди различных видов дрожжей, Saccharomyces cerevisiae является предпочтительным, поскольку в своей способности производить этанол в высоких концентрациях и выполнять надежно в коммерческих объектов крахмала до этанола. С. cerevisiae разлагается глюкозы в этанол в анаэробных условиях, путем гликолиза, что делает СО2 в качестве побочного продукта.

Идеальное микроорганизмов для преобразования целлюлозных гидролизатов биомассы в этанол должны быть терпимы ингибиторов и продуктов, потребляют широкий спектр субстратов (как гексозы и пентозы сахара), и имеют высокую производительность, приведет к высокой доходности. С. cerevisiae отвечает большинству из этих критериев, но ему не хватает способности потреблять широкий спектр субстратов - это не удалось обработать 5-углерод (пентозы) сахара.

Основное внимание в течение последних 15 лет по внедрению генов, которые позволяют микроорганизмов, таких как С. cerevisiae, Zymomonas толпа Ир, Pichia ы типов Т и кишечная палочка, ксилоза ферментировать в этанол. Метаболической инженерии создали различных штаммов микроорганизмов, бактерий, как прокариотических и эукариотических дрожжей, которые в состоянии брожения 5 и 6-углеродных сахаров из целлюлозной биомассы.

Оба метаболической инженерии и традиционных подходов избирательным культивирования были применены по отношению к микроорганизмам для повышения эффективности производства биотоплива. Это требует поиска новых микроорганизмов или совершенствования существующих промышленных микроорганизмов для увеличения дальности сахаров, которые могут быть усвоены, улучшение толерантности к этанола или других молекул топлива, и улучшение толерантности к другим ингибиторам присутствует в целлюлозных обработки материальных потоков (например, уксусная кислота сахара и деградации таких продуктов, как фурфурола и 5-оксиметилфурфурола).

Метаболической инженерии Остроумов С. тем чтобы она могла брожение сахара пентозы обычно встречаются в целлюлозной биомассы, например, D-ксилозы и L-арабинозы, была зона активного развития более десяти лет (8). Рисунок 6 иллюстрирует метаболические пути D-ксилозы и L-арабинозы ввести центрального метаболизма. Подготовка нашли в бактериях (синий цвет) не связаны с производством сахара спиртов или полагаться на NAD (P) H и NAD (P), что характерно для грибковых путей (зеленый).

Потому что ксилан является крупнейшим пентозы составляющей целлюлозной биомассы и D-ксилоза метаболизма концептуально проще, чем L-арабинозы, инжиниринг D-ксилозы использования находится в центре внимания значительных усилий. Два основных подхода в этой области, опираясь на любой грибковых и бактериальных генов для преобразования D-ксилозы в Д-xylulose-5phosphate, который впоследствии может быть преобразован в этанол генами родного С. cerevisiae. Из двух подходов, применение бактериальных генов показали несколько более широкие перспективы, так как бактериальные путь не требует балансировки ферментативной кофакторов НАД (Ф) и NAD (P) H. Бактериальных путь для использования L-арабинозы имеет аналогичные преимущества. В дополнение к внедрению генов пентозы метаболизма, улучшение использования пентозы были реализованы с помощью введения дополнительных изменений, связанных с пути регулирования, кофактор использования, а также сахар транспорта.

Организмы для CBP необходимости подготовки гидролитических ферментов (например, целлюлозы и hemicellulases), которые будут depolymerize и debranch полисахаридов в предварительную обработку биомассы в форме сахара, что он может fennent. Количество гидролитических ферментов требуется существенное - большинство организмов, которые естественным образом способны разрушения биомассы растений выразить более чем 50 таких ферментов.

Значительный прогресс был достигнут в машиностроении штаммов С. Остроумов, которые способны разрушения и ксилан и целлюлозы (9). Выражение всего лишь 4:58 ферментов должно быть достаточно для достижения определенного уровня сахара освобождение от ксилан и целлюлозы. Тем не менее, существуют значительные возможности для совершенствования как масштабы и скорость превращения целлюлозной биомассы в этанол.

В качестве дополнительных и улучшения гидролитических ферментов успешно выразил в cerevisiae С., особенно в сочетании с улучшением использования сахара пентозы и терпимости к ингибиторам, расходы на CBP упадет.

Брожение ингибиторов

Основных ингибиторов настоящее гидролизатов биомассы - слабые кислоты, fiiran производных и фенолов - exen тормозящее действие с помощью различных механизмов. Фуранов производные (например, фурфурола и 5-hydroxymethy! Фурфурола) в результате ухудшения ofthe сахара содержится в гемицеллюлозы и целлюлозы фракций во время обработки. Фенольных соединений образуются лигнина фракция ofthe деградации. Части гемицеллюлоз являются ацетилированного и ацетилированного группы выпустили по уксусной кислоты во время предварительной обработки процесса.

Эти ингибиторы негативно сказаться выхода годных изделий, объемной производительностью (в граммах продукта за литр в час), и скорость роста микроорганизмов. Например, фурфурола и 5-гидроксиметил сильно тормозят фурфурола роста клеток путем прямого ингибирования ключевых ферментов дегидрогеназы в метаболизме сахара. Топливо молекул производится путем ферментации (например, этанол, бутанол, изобутиловый) становятся токсичными для микроорганизмов, их концентрации возрастают во время брожения конечно ofthe (7, JO, JJ). С точки зрения процесса экономики, концентрации производства биотоплива продукта превышает 5% (вес / об) спирта в водной среде брожения желательно. Более высокие концентрации снижения себестоимости продукции восстановления.

Прямая генетических манипуляций эукариотических организмов улучшение толерантности к ингибиторам сложно, поскольку клеточный ответ на стресс включает в себя несколько генов, сотовые сигнализации, а также различные транскрипционные факторы. Выборочное культивирования метаболически инженерии микроорганизмов уже в состоянии брожения сахара из целлюлозной биомассы метод, который, как правило, более успешным для повышения толерантности.

Выборочное культивирования включает в себя применение дарвиновской избирательным давление в пользу микроорганизмов с улучшенными характеристиками ферментации в присутствии ингибиторов. Благодаря спонтанной или индуцированных мутаций, количество микроорганизмов выращивают через несколько поколений, в средах, содержащих ингибиторы, к которому повышенной стойкостью желательно. Подробнее устойчивые организмы расти быстрее, и в конце концов доминировать населения. Двух-, пяти-и даже 10 раз в объемном улучшения производительности не редкость после 1 00-200 поколений.

Ингибиторы фермента

Ферменты представляют собой основные расходы в биоконверсии целлюлозы в этанол (J 2). Факторы, которые снижают активность фермента включают в себя: непродуктивный адсорбции фермента на лигноцеллюлозных субстратов до реакции, промежуточного и конечного продукта торможения; массообмена ограничения, затрагивающие фермента транспорта ofthe и из нерастворимых субстратов, распределение Ugnin в клеточной стенке; Присутствие гемицеллюлоз, фенольных соединений, белков и жиров; лигноцеллюлозных размер частиц и кристалличности и степени полимеризации целлюлозы ofthe подложки.

Ферменты гидролиза предварительную обработку целлюлозных материалов замедляется, как концентрация твердых увеличение биомассы, даже если соотношение фермент целлюлозы поддерживается на постоянном уровне (J 3, J 4). Этот вид торможения отличается от субстрата и продукта торможения, а также наблюдается в лигноцеллюлозных материалов, таких, как древесина, кукуруза Стовер, просо, кукуруза и мокрый торт на твердых концентрациях выше 1 0 г / л

Определение фермента и смягчения их последствий является очень важным. Достижение благоприятных ethanolproduction экономика требует как минимум 200 г / л целлюлозных субстратов для производства моносахаридов концентрации 1 00 г / л и, в свою очередь, этанол титров (концентрации) от 50 г / л Большинство ингибиторов, которые снижают активность гидролиза целлюлозы ферменты выпускаются в качестве целлюлозной биомассы разбивается в предварительной обработки и гидролиза шаги. К таким соединениям относятся ванилин, сиреневый альдегид, транс-коричной кислоты, гидроксил бензойной кислоты, растворимые xylans (ксило-олигосахариды) и ксилоза, и продукты целлюлозы действий (например, целлобиозы и глюкозы) (14). АС существенно тормозят гидролиза целлюлозы и должны быть удалены, чтобы максимально активности ферментов, либо путем гидролиза или других средств.

Термохимической конверсии

В отличие от биоконверсии процессов термической обработки требуются высокие температуры и источник тепла для инициирования и распространения реакции, которые преобразуют химическую основу растительного вещества (например, целлюлоза, гемицеллюлозы, лигнин и органические добывающем) для CO, H2, и воды. В биохимических процессов, предварительной обработки шаг, который предшествует гидролиза целлюлозы может стать существенным счет, а в тепловой обработки маршрутов, газификации и очистки значительные расходы. В предварительной обработки, растительная биомасса перерабатывается в твердой или водной форме, прежде чем инкубировали с ферментами для достижения дальнейшего гидролиза. В термической обработки, твердого сырья преобразуется непосредственно в синтез-газа на тепловых или авто-каталитических газификации (например, частичного горения) органического вещества в присутствии контролируемого количества кислорода. Расходы ферментов, в случае биоконверсии или неорганические катализаторы, в случае термической обработки, добавить значительные дополнительные расходы, а следовательно, стимулировать исследования в биокатализа / катализа исследований, направленных на сокращение этих расходов.

Целлюлоза может быть разбита путем термической обработки, что gasifies лигноцеллюлозных материалов, в том числе доля лигнина, чтобы смесь CO, H2 и CO, при высоких температурах. Когда газы очищаются, а затем передаются на твердых катализаторов, спиртов выше, чем этанол или другие молекулы топлива образуются. Поскольку реакции осуществляются в процессе Фишера-Тропша, в результате топлива иногда называют FT жидкостей. Альтернативный процесс, в котором газы брожения бактерий, которые способны превращать CO и H ^ 2 ^ к югу, к этанолу было также предложено (23).

Процессы, которые происходят в газификатор являются сушки, пиролиза, горения и газификации (15, 16). Древесины и биомассы в форме смолы, особенно в updraft газификации и, следовательно, нисходящее движение конфигурации (в которой целлюлозной биомассы проходит через газификатор в нисходящем направлении) являются более распространенными. Воздух закачивается в нижней части газогенератора, где происходит горение на окисления при температуре выше 1, 0000C (теоретический максимум 1,4500 C). Тепло, выделяющееся при горении сушит и pyrolyzes биомассы над ним. Органические кислоты, освобождаются от биомассы в процессе сушки, что требует коррозионно-стойкие строительства (15).

Реакций горения являются:

C O2 [стрелка вправо] CO2 (393 МДж / кг-моль) (1)

2H 2 ^ ^ к югу O2 [стрелка вправо] 2H 2 ^ ^ к югу O (393 МДж / кг-моль) (2)

C СО2 [стрелка вправо] 2CO (- 64,9 МДж / кг-моль) (3)

C H2O [стрелка вправо] CO H ^ 2 ^ к югу (-122,6 МДж / кг-моль) (4)

CO H2O [стрелка вправо] СО2 H ^ 2 ^ к югу (42 МДж / кг-моль) (5)

C 2H 2 ^ к югу ^ [стрелка вправо] CH ^ ^ 4 подпункта (75 МДж / кг-моль) (6)

CO 2 H ^ 2 ^ к югу O [стрелка вправо] CO H2O (-42,3 МДж / кг-моль) (7)

Эндотермический сокращения (3 реакций, 4 и 7) понижает температуру реакционной смеси в диапазоне 800-1000 C.

Продукты пиролиза (например, смолы) также образуются при сгорании. В теории, эти продукты пиролиза должно быть трещин на более мелкие молекулы, как они проходят через слой горячего угля создана частичное сжигание биомассы в нижней части газогенератора. На практике, однако, растрескивание продуктов пиролиза в газификатор менее чем на 100% эффективной, так фильтрации горячих газов или других методов разделения, необходимой для удаления смол до синтез-газ пропускают через катализатор.

Газа должны быть очищены до катализатором снижения загрязнения и обеспечения катализатора жизни, необходимых для экономической деятельности. При проведении реакции в отсутствие кислорода и материал нагревается примерно до 8000C, жирной материальные формы. Это масло могут быть обработаны в дальнейшем (через крекинг) в дизельное типа молекул, который иногда называют зеленым дизельного топлива. Вязкость масла и его склонность к образованию смол типа материала те вопросы, которые необходимо решать путем проведения исследований, если надежные масштабов должна быть достигнута (17).

Альтернативный подход к химического катализа для преобразования СО и Н2 на топливо является биокаталитической процесса. Группа бактерий, известных под общим названием acetogens может конвертировать этих газов в смеси этанол, бутанол, уксусная кислота, масляная кислота, и метан. Низкая урожайность этанола, относительно низкой продуктивности, а также проблем, присущих газ / жидкость массопереноса должны быть решены для этого сделать коммерчески жизнеспособным подходом. Восстановление низких концентраций конечных продуктов требует увольнения, что добавить к стоимости. Таким образом, стоимость предварительной обработки и ферментативного гидролиза заменяется другой набор расходы, которые включают катализатора разделения и восстановления.

Преимущество упрощенной обработки фронт-энд в процессе термохимической компенсируется повышенной сложности обработки после газификации и потере функциональности сахара. Предварительная обработка рекомендуется использовать, если целью является получение сахара для биохимических и биологических маршруты брожения.

Химические преобразования

С помощью ряда каталитических реакций, лигноцеллюлозной биомассы могут быть преобразованы в левулиновая кислоты, которые затем могут быть использованы для производства различных ценных химических веществ, в том числе прямых заменителей, таких как нефтехимическая methyltetrahydrofuran (MTHF) (18). MTHF является кислородом топливной добавки с высоким содержанием кислорода (20% масс.), То же октановое число, как обычный бензин (87), низкий паров по Рейду (5,7 фунтов на квадратный дюйм), и низшей теплоте сгорания (32 МДж / кг), что немного выше, чем у этанола (26,7 МДж / кг). Этот комплекс свойств позволяет смешивать с этанолом и сжиженного природного газа для создания транспортного топлива.

Смесь этанола, MTHF, бутан, пентанов, и выше алканов известен как топлива P-серии (19, 20). В зависимости от состава, P-серии топлива могут быть получены из nonpetroleum источников, таких как бумажные отходы, отходы сельскохозяйственного производства, а также городских и промышленных отходов. Biofine процесса, разработанные на Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории производит MTHF от левулиновая кислоты в одном шаге с высокой урожайностью.

Развития промышленно надежные катализаторов, оптимизация реакций для достижения высокой урожайности и обеспечения экономически эффективных источников относительно чистого сахара проблемы, которые еще предстоит решить (1 7, 19,20).

Сравнение биохимических путей и термохимической

Крахмал и сахар-процессов, основанных на этанол пожилые коммерческих технологий, с ком доминирующей в качестве исходного сырья в США и сахарного тростника в Бразилии. Кукуруза (в том числе кукурузы стебли) может выделить до 22 млрд галлонов этанола в год, если оба целлюлозы и крахмала превращаются в этанол (21).

Другие пожилые химических технологий были также осуществлены на производство биотоплива. Растительные и животные жиры обрабатываются с помощью химического катализа в биодизельное топливо, а микробного распада и переваривания жидких отходов, шламов, генерировать биометан.

Биодизель создан как для использования в качестве химического и в качестве биотоплива в США, растительных масел, являются основными в качестве исходного сырья для процесса (рис. 7), которая реагирует метанола с жидким растительным маслом помощью кислотного катализатора в форме метиловых эфиров (например, биодизельное топливо) . В этом случае, приставка био-ссылается на источник сырья ofthe - биологически основе растительного масла (в отличие от типа процесса, например, ферментации или пищеварения).

Биометан является общим продуктом некоторых полигонов, а также процессы пищеварения, которые обрабатывают животных отходов (сельского хозяйства) и отходов жизнедеятельности человека. Поскольку метан могут быть изготовлены из материалов, которые исходят из источников нефти, приставка био-ссылается на метод, посредством которого метан - то есть, микробного переваривания отходов. Метан является менее вероятно, будут использоваться в качестве транспортного топлива из-за его низкой физической и плотность энергии и ограниченность инфраструктуры для их распространения (17).

Рисунок 8 сравнение различных химических, биологических и термохимических технологий для преобразования лигноцеллюлозных сырья для этанола и стадии их развития.

Закрытие мысли

Этанол производится в больших количествах, и примерно 12 миллиардов галлонов будут выведены из ком в 2010 году. С целлюлозных часть ofthe кукурузы ядро потенциальным источником передовых биотоплива, а также, целлюлозный этанол, вероятно, будет первым такого топлива на рынке. Технологиями по переработке древесины и других лигноцеллюлозных сырья в настоящее время разрабатывается система позволит оперативно расширение целлюлозного производства этанола из непродовольственных сырья и проложить путь для других передового биотоплива в течение ближайших 10 лет.

Авторы

Авторы благодарят Джим Флэтт и Тодд Polanowicz из Маскома корпорации для рассмотрения этой статьи и полезные советы. Материал в этой работе было поддержано Министерством энергетики контракта DE-FC-36-08G018103 и Маскома корпорации

ЛИТЕРАТУРА

1. Национальная Академия, Америки энергетическое будущее группы по перевозки жидкого топлива ", перевозки жидкого топлива из угля и биомассы: Технологическое состояние, затраты и экологические последствия", Пресс национальных академий, Вашингтон, DC (2009).

2. Мандельс, М., и др. ", ферментативного гидролиза целлюлозы отходов", Biotechnol. Bioeng .. 16. с. 1471-1493 (1974).

3. Мандельс, М., и др., "Измерение Saccharifying целлюлазы", Biotechnol. Bioeng. Симп., 6, с. 21-23 (1976).

4. Сьерра, Р. и др., "Производство топлива и химических продуктов из лигноцеллюлозной биомассы", SBE Специальный раздел, Chem. Eng. Прогресс, 104 (8), с. S 10-Sl 8 (август 2008).

5. Вайман, C Е. и др., "Согласованные развития ведущих биомассы технологии предварительной обработки," Технология биоресурсов., 96, с. 1959-1966 (2005).

6. Мосьер Н.С. и др., "Особенности перспективных технологий для предварительной обработки лигноцеллюлозной биомассы", Bioivsource Технология .. 96, с. 673-686 (2005).

7. Мосьер, Н. и М. Ladisch, "Модем Биотехнология: Подключение Инновации в микробиологии и биохимии Основы подготовки инженеров", М., Хобокен, штат Нью-Джерси, стр. 433 (2009).

8. Хана-HSgerdal, Б. и др. ", метаболической инженерии для использования в Пентозы Saccharomyces cerevisiae" Adv. Biochein. Eng. Biotechnol., 108, с. 147-177 (2007).

9. Ван ZyI, WH и др., "Сводный биопереработки для производства биоэтанола Saccharomyces cerevisiae использования", Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 108, с. 205-235 (2007).

10. Ladisch, MR, "Брожение произведенными бутанола и сценарии его использования в энергетике, связанные с приложениями", Enz. Microb. Technoi, 13, с. 280-283 (99 +1 +1).

11. Шота, А. и др. /., "Non-Ферментативная Подготовка к синтезу с разветвленной цепью высших спиртов, как биотопливо," Природа, 451 (3), с. 86-89 (2008).

12. Houghton, J. C, и др., "Breaking биологические барьеры для целлюлозы этанол, совместную программу исследований", публикация № DOE/SC-0095, Министерством энергетики США. Вашингтон, округ Колумбия (2006).

13. Kumar, Р. и CE Вайман, "Влияние добавки при умеренных целлюлазы нагрузки на Первоначальные Глюкоза и Ксилоза релиз из кукурузы Стовер SoUds предварительно обработанных передовых технологий", Biotechnol Bioeng., 102 (2), с. 45-67 (2009) .

14. Ximcnes Е., и др., "Торможение целлюлаз Фенолы," Эра. Microb. Technoi. 46 (3 ^ 1), с. 70-176 1 (2009).

15. Rajvanshi А. К. газификации биомассы ", в главе 4" Альтернативные источники энергии в сельском хозяйстве ", вып. ?, Госвами, Д. Ю., под ред. CRC Press. Бока-Ратон, штат Флорида, с. 83-102 (1986).

16. Jorapur, Р. и К. Rajvanshi ", сахарного тростника Leaf-багассы Газификаторы для промышленного применения Отопление". Биомассы и биоэнергии, 13 (3), с. 141-146 (1997).

17. Schwietzke, С. и др. /. "Анализ и выявление пробелов в области научных исследований для производства второго поколения перевозки жидкого топлива," <A HREF = "http://www.ieabioenergy.com" целевых = "_blank" относительной = "NOFOLLOW" <> www.ieabioenergy.com />, T41 (2) (2008).

18. Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория, "Конверсия биомассы отходов левулиновая кислота и производным финансовым инструментам," <a target="_blank" href="http://www.pnl.gov/biobased/" rel="nofollow"> www.pnl. пра / biobased / </> completed.stm (1 999).

19. Министерством энергетики США, "P-Series," МЭ энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, альтернативных видов топлива и передовых транспортных средств Data Center, <A HREF = "http://www.afdc.energy.gov/afdc/niels/emerging_pseries. HTML "целевых =" _blank "относительной =" NOFOLLOW "> www.afdc.energy.gov / AFDC / Нильс / emerging_pseries.html </ A> (1999).

20. Губер, Г. В. и др., "Синтез транспортного топлива из биомассы: Химия, катализаторы и технологии," Химическая Revienvs. 106 (9), с. 4044-4098 (2006).

21. Schwietzke, С. и др. ", производство этанола из кукурузы". в "молекулярной генетики подходы к улучшению кукурузы", Крис, AL. Б. Ларкинс, ред., Springer Verlag, Берлин, 63, с. 347-364 (2009).

22. Эгджман, T., и RT Эландер, "Процесс и экономический анализ Предварительная технологии". Технология биоресурсов, 96 (18), с. 2019-2025 (2005).

23. ДАТАР, Р. П. и др., "брожения биомассы Сгенерирована-производителе газа в Этанол", Biotechnol. Biaeng .. 86 (5), с. 587-S94 (2004).

Майкл Р. LADISCH

Purdue Univ. И Маскома корпорации

НАТАН С. Мосьер

YOUNGML KLM

EDUARDO Хименес

Purdue Univ.

DAVID Хогсетт

Корпорация Маскома

Майкл Р. LADlSCH является заслуженный профессор и директор лаборатории возобновляемых ресурсов инженерного Пердью Univ. (Поттер инженерного центра, 500 Д-р Центральный, Западный Лафайет, В 47907-2022, телефон: (765) 4947022, факс: (765) 494-7023, E-почта: <A HREF = "mailto: ladisch@purdue.edu "> ladisch@purdue.edu </>; Веб-сайт: http:// engineering.purdue.edu / Лорре) и главный технический директор корпорации на Маскома Он получил степень бакалавра Дрексел Univ. и MS и кандидат от Пердью университет, все в химическом машиностроении. Он получил продовольственной AlChE в фармацевтической и биоинженерии Div. Премии и Чарльз Д. Скотта награду Общества промышленной микробиологии. Он был назван одним из 100 инженеров, в современную эпоху на Айше (СФП, октябрь 2008, с. 75-79), и является членом Национальной инженерной академии. Он является членом Аиш и наблюдательного совета общества биологической инженерии.

НАТАН С. Мосьер является доцент сельского хозяйства и биологической инженерии кафедра в Пердью Univ. Он получил степень бакалавра биологических инженерных систем Univ. Небраска-Линкольн и степень доктора философии в Университете Пурдью Univ. Он является автором более 25 статей по биотехнологической и производства биотоплива, а соавторстве с Майклом Ladisch учебника "Современные биотехнологии: Подключение Инновации в микробиологии и биохимии Основы подготовки инженеров".

YOUNGMl Ким биотехнологических инженером в лаборатории возобновляемых ресурсов инженерного Пердью университет, где она работает на целлюлозного этанола и приводит инженерных проектов. Она получила бакалавра и магистра в биологической инженерии lnha Univ. в Южной Корее ано защитила кандидатскую диссертацию по сельскохозяйственной и биологической инженерии Пердью Univ.

EDUARDO Хименес является исследователем в лаборатории возобновляемых ресурсов инженерного Пердью университет, где он ведет исследования по клетчатку ферменты. Ранее он работал в Univ. Грузии, Univ. Айова, США и кафедра сельского хозяйства, где он осуществляет различные проекты в генетике целлюлозы производства и характеристика гидролитических ферментов. Он имеет докторскую степень в области молекулярной биологии из Univ. Бразилиа, Бразилия.

DAVID Хогсетт является вице-президент по внешним R