الإيثانول السليلوزي

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 2 صور
الموسوعة الحرة

الإيثانول السليلوزي هو الإيثانول (الكحول الإيثيلي) المُنتَج من السليلوز (الألياف الليفية للنبات) وليس من بذور النبات أو ثماره . ويمكن إنتاجه من الأعشاب أو الخشب أو الطحالب أو نباتات أخرى. ويُناقش استخدامه عمومًا كوقود حيوي . يُعادل ثاني أكسيد الكربون الذي تمتصه النباتات أثناء نموها جزءًا من ثاني أكسيد الكربون المنبعث عند احتراق الإيثانول المُنتَج منها ، لذا فإن وقود الإيثانول السليلوزي لديه القدرة على أن يكون له بصمة كربونية أقل من الوقود الأحفوري .

ينبع الاهتمام بالإيثانول السليلوزي من إمكانية استبداله بالإيثانول المُصنّع من الذرة أو قصب السكر . ونظرًا لاستخدام هذه النباتات أيضًا في المنتجات الغذائية، فإن تحويلها لإنتاج الإيثانول قد يؤدي إلى ارتفاع أسعار الغذاء؛ في المقابل، لا تُنافس المصادر القائمة على السليلوز الغذاء عمومًا، لأن الأجزاء الليفية من النباتات غير صالحة للأكل في الغالب. ومن المزايا المحتملة الأخرى التنوع الكبير ووفرة مصادر السليلوز؛ إذ توجد الأعشاب والأشجار والطحالب في كل بيئة تقريبًا على وجه الأرض. حتى أن مكونات النفايات الصلبة البلدية، كالورق، يُمكن نظريًا تحويلها إلى إيثانول. أما العيب الرئيسي الحالي للإيثانول السليلوزي فهو ارتفاع تكلفة إنتاجه، إذ يُعدّ أكثر تعقيدًا ويتطلب خطوات أكثر من الإيثانول المُصنّع من الذرة أو قصب السكر.

حظي الإيثانول السليلوزي باهتمام كبير في العقد الأول من الألفية الثانية وبداية العقد الثاني. وقد موّلت حكومة الولايات المتحدة على وجه الخصوص أبحاثًا حول تسويقه، وحددت أهدافًا لنسبة الإيثانول السليلوزي المُضاف إلى وقود المركبات. واستثمر عدد كبير من الشركات الجديدة المتخصصة في الإيثانول السليلوزي، بالإضافة إلى العديد من الشركات القائمة، في محطات إنتاج تجريبية . إلا أن انخفاض تكلفة تصنيع الإيثانول المُستخلص من الحبوب، إلى جانب انخفاض أسعار النفط في العقد الثاني، جعل الإيثانول السليلوزي غير قادر على منافسة هذه الأنواع من الوقود. ونتيجة لذلك، أُغلقت معظم المصافي الجديدة بحلول منتصف العقد الثاني، وأفلست العديد من الشركات المُنشأة حديثًا. ولا يزال عدد قليل منها قائمًا، ولكنه يُستخدم بشكل أساسي لأغراض العرض أو البحث؛ وحتى عام 2021، لم يكن أي منها يُنتج الإيثانول السليلوزي على نطاق واسع.

ملخص

الإيثانول السليلوزي نوع من أنواع الوقود الحيوي يُنتج من اللجنين السليلوزي ، وهي مادة هيكلية تُشكل جزءًا كبيرًا من كتلة النباتات، وتتكون أساسًا من السليلوز والهيميسليلوز واللجنين . تشمل المصادر الشائعة لللجنين السليلوزي مخلفات زراعية (مثل سيقان الذرة أو رقائق الخشب ) وأنواعًا من الأعشاب مثل عشب السويتشغراس وأنواع الميسكانثوس . [ 1 ] تتميز هذه المواد الخام لإنتاج الإيثانول بوفرتها وتنوعها، ولا تُنافس إنتاج الغذاء، على عكس سكريات الذرة وقصب السكر الأكثر شيوعًا. [ 2 ] مع ذلك، تتطلب هذه المواد معالجة إضافية لتوفير وحدات السكر الأحادية للكائنات الدقيقة المستخدمة عادةً في إنتاج الإيثانول عن طريق التخمير، مما يرفع سعر الإيثانول المُستخلص من السليلوز. [ 3 ]

يُمكن للإيثانول السليلوزي أن يُقلل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري بنسبة 85% مقارنةً بالبنزين المُعاد تركيبه. [ 4 ] في المقابل، قد لا يُقلل الإيثانول المُستخلص من النشا (مثل الذرة)، والذي يعتمد في أغلب الأحيان على الغاز الطبيعي لتوفير الطاقة اللازمة لعملية إنتاجه، انبعاثات غازات الاحتباس الحراري على الإطلاق، وذلك اعتمادًا على كيفية إنتاج المادة الأولية النشوية. [ 5 ] ووفقًا للأكاديمية الوطنية للعلوم في عام 2011، لا توجد حاليًا أي مصفاة حيوية مُجدية تجاريًا لتحويل الكتلة الحيوية الليغنوسليلوزية إلى وقود. [ 6 ] وكان عدم إنتاج الإيثانول السليلوزي بالكميات المطلوبة بموجب اللوائح أساسًا لقرار محكمة الاستئناف الأمريكية في مقاطعة كولومبيا، الصادر في 25 يناير 2013، والذي أبطل شرطًا فرضته وكالة حماية البيئة على مُنتجي وقود السيارات والشاحنات في الولايات المتحدة، والذي كان يُلزمهم بإضافة أنواع الوقود الحيوي السليلوزي إلى منتجاتهم. [ 7 ] هذه المشكلات، إلى جانب العديد من تحديات الإنتاج الصعبة الأخرى، دفعت باحثي السياسات في جامعة جورج واشنطن إلى القول بأنه "على المدى القصير، لا يمكن للإيثانول [السليلوزي] أن يلبي أهداف أمن الطاقة والأهداف البيئية لبديل البنزين". [ 8 ]

تاريخ

كان الكيميائي الفرنسي هنري براكونو أول من اكتشف إمكانية تحلل السليلوز إلى سكريات بمعالجته بحمض الكبريتيك عام 1819. [ 9 ] ويمكن بعد ذلك معالجة السكر المتحلل لإنتاج الإيثانول عن طريق التخمير. بدأ أول إنتاج تجاري للإيثانول في ألمانيا عام 1898، حيث استُخدم الحمض لتحليل السليلوز. وفي الولايات المتحدة، افتتحت شركة ستاندرد ألكوهول أول مصنع لإنتاج الإيثانول السليلوزي في ولاية كارولاينا الجنوبية عام 1910. وفي وقت لاحق، افتُتح مصنع ثانٍ في ولاية لويزيانا. إلا أن كلا المصنعين أُغلقا بعد الحرب العالمية الأولى لأسباب اقتصادية. [ 10 ]

أُجريت أول محاولة لتسويق عملية إنتاج الإيثانول من الخشب في ألمانيا عام 1898. اعتمدت هذه المحاولة على استخدام حمض مخفف لتحليل السليلوز إلى جلوكوز، وتمكنت من إنتاج 7.6 لترات من الإيثانول لكل 100  كيلوغرام من نفايات الخشب ( 68 لترًا لكل طن ) . سرعان ما طور الألمان عملية صناعية مُحسّنة لإنتاج حوالي 190 لترًا لكل طن من الكتلة الحيوية. وصلت هذه العملية إلى الولايات المتحدة، وبلغت ذروتها بتشغيل مصنعين تجاريين في جنوب شرق البلاد خلال الحرب العالمية الأولى. استخدم هذان المصنعان ما يُعرف بـ"العملية الأمريكية" - وهي عملية تحلل مائي أحادية المرحلة باستخدام حمض الكبريتيك المخفف. على الرغم من أن إنتاجية العملية الأمريكية كانت نصف إنتاجية العملية الألمانية الأصلية ( 95 لترًا من الإيثانول لكل طن مقابل 50 لترًا)، إلا أن معدل إنتاج العملية الأمريكية كان أعلى بكثير. أدى انخفاض إنتاج الأخشاب إلى إغلاق المصانع بعد فترة وجيزة من نهاية الحرب العالمية الأولى. وفي غضون ذلك، استمر إجراء قدر ضئيل ولكن ثابت من الأبحاث حول التحلل المائي للأحماض المخففة في مختبر منتجات الغابات التابع لهيئة الغابات الأمريكية . [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] خلال الحرب العالمية الثانية، عادت الولايات المتحدة إلى إنتاج الإيثانول السليلوزي، هذه المرة لتحويله إلى بوتادين لإنتاج المطاط الصناعي. تعاقدت الولايات المتحدة مع شركة فولكان للنحاس والتوريدات لإنشاء وتشغيل مصنع لتحويل نشارة الخشب إلى إيثانول. استند المصنع إلى تعديلات على عملية شولر الألمانية الأصلية التي طورها مختبر منتجات الغابات. حقق هذا المصنع إنتاجية إيثانول بلغت 50 جالونًا أمريكيًا (190 لترًا) لكل طن جاف، ولكنه لم يكن مربحًا، فأُغلق بعد الحرب. [ 14 ]        

مع التطور السريع لتقنيات الإنزيمات خلال العقدين الماضيين، حلت عملية التحلل الإنزيمي تدريجيًا محل عملية التحلل الحمضي. تتطلب هذه العملية معالجة كيميائية مسبقة للمادة الأولية لتحليل (فصل) الهيميسليلوز، مما يسمح بتحويله إلى سكريات بكفاءة أكبر. وقد طُوّرت المعالجة المسبقة بالحمض المخفف استنادًا إلى أعمال سابقة أُجريت على التحلل الحمضي للخشب في مختبر منتجات الغابات التابع لهيئة الغابات الأمريكية . في عام ٢٠٠٩، طوّر مختبر منتجات الغابات، بالتعاون مع جامعة ويسكونسن-ماديسون، معالجة مسبقة بالكبريتيت للتغلب على مقاومة اللجنين السليلوزي، وذلك لتحقيق تحلل إنزيمي قوي لسليلوز الخشب. [ ١٥ ]

في خطابه عن حالة الاتحاد لعام 2007، الذي ألقاه في 23 يناير/كانون الثاني 2007، أعلن الرئيس الأمريكي جورج دبليو بوش عن اقتراح لإنتاج 35 مليار جالون أمريكي (130 × 10 ^ 9 لتر) من الإيثانول بحلول عام 2017. وفي وقت لاحق من ذلك العام، منحت وزارة الطاقة الأمريكية 385 مليون دولار أمريكي كمنح تهدف إلى تسريع إنتاج الإيثانول من مصادر غير تقليدية مثل رقائق الخشب، ونبات السويتشغراس، وقشور الحمضيات. [ 16 ]  

أساليب الإنتاج

مفاعل حيوي لأبحاث الإيثانول السليلوزي .

مراحل إنتاج الإيثانول باستخدام النهج البيولوجي هي: [ 17 ]

  1. مرحلة "المعالجة المسبقة" لجعل المواد الليغنوسليلوزية مثل الخشب أو القش قابلة للتحلل المائي
  2. تحلل السليلوز ( التحلل السليلوزي ) لتفكيك الجزيئات إلى سكريات
  3. التخمر الميكروبي لمحلول السكر
  4. التقطير والتجفيف لإنتاج الكحول النقي

في عام 2010، تم تطوير سلالة من الخميرة المعدلة وراثيًا لإنتاج إنزيمات هضم السليلوز الخاصة بها. [ 18 ] وبافتراض إمكانية توسيع نطاق هذه التقنية لتشمل المستويات الصناعية، فإنها ستلغي خطوة أو أكثر من خطوات تحلل السليلوز، مما يقلل من الوقت اللازم وتكاليف الإنتاج.

على الرغم من أن اللجنين السليلوزي هو أكثر موارد المواد النباتية وفرة، إلا أن بنيته الصلبة تحد من استخدامه. ونتيجة لذلك، يلزم معالجة أولية فعالة لتحرير السليلوز من غلاف اللجنين وبنيته البلورية، مما يجعله متاحًا لخطوة التحلل المائي اللاحقة. [ 19 ] تُجرى معظم المعالجات الأولية بوسائل فيزيائية أو كيميائية. ولتحقيق كفاءة أعلى، يلزم استخدام كلتا المعالجتين. تتضمن المعالجة الفيزيائية تقليل حجم جزيئات الكتلة الحيوية باستخدام طرق المعالجة الميكانيكية مثل الطحن أو البثق . أما المعالجة الكيميائية فتُزيل جزئيًا بلمرة اللجنين السليلوزي، مما يسمح للإنزيمات بالوصول إلى السليلوز لإجراء التفاعلات الميكروبية. [ 20 ]

تشمل تقنيات المعالجة الكيميائية الأولية التحلل المائي الحمضي ، والتفجير البخاري ، وتمدد ألياف الأمونيا، والمعالجة بالمذيبات العضوية، والمعالجة المسبقة بالكبريتيت ، [ 15 ] وتجزئة ثاني أكسيد الكبريت والإيثانول والماء، [ 21 ] والأكسدة الرطبة القلوية، والمعالجة المسبقة بالأوزون. [ 22 ] إلى جانب تحرير السليلوز بكفاءة، يجب أن تقلل المعالجة الأولية المثالية من تكوين نواتج التحلل لأنها قد تثبط خطوات التحلل المائي والتخمر اللاحقة. [ 23 ] يزيد وجود المثبطات من تعقيد إنتاج الإيثانول ويرفع تكلفته بسبب خطوات إزالة السموم المطلوبة. على سبيل المثال، على الرغم من أن التحلل المائي الحمضي ربما يكون أقدم تقنيات المعالجة الأولية وأكثرها دراسة، إلا أنه ينتج العديد من المثبطات القوية بما في ذلك الفرفورال والهيدروكسي ميثيل فرفورال . [ 24 ] يُعد تمدد ألياف الأمونيا (AFEX) مثالًا على معالجة أولية واعدة لا تنتج أي مثبطات. [ 25 ]

معظم عمليات المعالجة المسبقة غير فعالة عند تطبيقها على المواد الأولية ذات المحتوى العالي من اللجنين، مثل الكتلة الحيوية للغابات. تتطلب هذه المواد مناهج بديلة أو متخصصة. تُعدّ عمليات Organosolv وSPORL (المعالجة المسبقة بالكبريتيت للتغلب على مقاومة اللجنين السليلوزي) وعمليات SO2-إيثانول-ماء (AVAP®) ثلاث عمليات قادرة على تحقيق تحويل السليلوز بنسبة تزيد عن 90% للكتلة الحيوية للغابات، وخاصةً تلك الخاصة بالأخشاب اللينة. تُعتبر عملية SPORL الأكثر كفاءة في استهلاك الطاقة (إنتاج السكر لكل وحدة طاقة مستهلكة في المعالجة المسبقة) والأكثر فعالية لمعالجة الكتلة الحيوية للغابات، مع إنتاج منخفض جدًا لمثبطات التخمر. أما عملية Organosolv فهي فعالة بشكل خاص للأخشاب الصلبة، وتتيح استخلاصًا سهلاً لمنتج اللجنين الكاره للماء عن طريق التخفيف والترسيب. [ 26 ] تعمل عملية AVAP® على تجزئة جميع أنواع المواد الليغنوسليلوزية بكفاءة إلى سليلوز نقي عالي الهضم، وسكريات هيميسليلوز غير متحللة، وليغنين تفاعلي، وليغنوسلفونات، وتتميز باستخلاص المواد الكيميائية بكفاءة عالية. [ 27 ] [ 28 ]

العمليات السليلوزية

ينتج عن تحلل السليلوز ( التحلل السليلوزي ) سكريات بسيطة يمكن تخميرها لإنتاج الكحول. وهناك عمليتان رئيسيتان للتحلل السليلوزي: العمليات الكيميائية باستخدام الأحماض، أو التفاعلات الإنزيمية باستخدام السليولازات . [ 17 ]

التحلل المائي الكيميائي

في الطرق التقليدية التي طُوّرت في القرن التاسع عشر وبداية القرن العشرين، تُجرى عملية التحلل المائي بمعالجة السليلوز بحمض. [ 29 ] يمكن استخدام حمض مخفف تحت درجات حرارة وضغط مرتفعين، أو حمض أكثر تركيزًا في درجات حرارة منخفضة وضغط جوي عادي. يتفاعل مزيج السليلوز المُزال التبلور من الحمض والسكريات في وجود الماء لإكمال جزيئات السكر الفردية (التحلل المائي). ثم يُعادَل ناتج هذا التحلل المائي، ويُستخدم تخمير الخميرة لإنتاج الإيثانول. وكما ذُكر، فإن إحدى العقبات الرئيسية أمام عملية الحمض المخفف هي أن التحلل المائي يكون قاسيًا جدًا لدرجة أنه يُنتج نواتج تحلل سامة قد تتداخل مع التخمير. تستخدم شركة بلوفاير رينيوابلز حمضًا مركزًا لأنه لا يُنتج كمية كبيرة من مثبطات التخمير، ولكن يجب فصله عن تيار السكر لإعادة تدويره [باستخدام الفصل الكروماتوغرافي ذي الطبقة المتحركة المُحاكاة، على سبيل المثال] ليكون مُجديًا تجاريًا.

توصل علماء دائرة البحوث الزراعية إلى إمكانية الوصول إلى جميع السكريات المتبقية تقريبًا في قش القمح وتخميرها . تقع هذه السكريات في جدران خلايا النبات، المعروفة بصعوبة تكسيرها. وللوصول إلى هذه السكريات، قام العلماء بمعالجة قش القمح مسبقًا ببيروكسيد قلوي، ثم استخدموا إنزيمات متخصصة لتكسير جدران الخلايا. أنتجت هذه الطريقة 350 لترًا من الإيثانول لكل طن من قش القمح. [ 30 ] 

التحلل الإنزيمي

يمكن تكسير سلاسل السليلوز إلى جزيئات جلوكوز بواسطة إنزيمات السليولاز . يحدث هذا التفاعل عند درجة حرارة الجسم في معدة المجترات كالأبقار والأغنام، حيث تُنتج الميكروبات هذه الإنزيمات. تستخدم هذه العملية عدة إنزيمات في مراحل مختلفة من هذا التحويل. باستخدام نظام إنزيمي مماثل، يمكن تحلل المواد الليغنوسليلوزية إنزيميًا في ظروف معتدلة نسبيًا (50 درجة مئوية ودرجة حموضة 5)، مما يُمكّن من تكسير السليلوز بفعالية دون تكوين نواتج ثانوية قد تُثبط نشاط الإنزيم. تتطلب جميع طرق المعالجة المسبقة الرئيسية، بما في ذلك المعالجة بالأحماض المخففة، خطوة تحلل إنزيمي لتحقيق إنتاجية عالية من السكر لتخمير الإيثانول. [ 25 ] 

يمكن استخدام الإنزيمات الفطرية لتحليل السليلوز. ومع ذلك، لا تزال المادة الخام (غالباً الخشب أو القش) بحاجة إلى معالجة مسبقة لجعلها قابلة للتحليل. [ 31 ]

التخمر الميكروبي

تقليديًا، تُستخدم خميرة الخباز ( Saccharomyces cerevisiae ) منذ زمن طويل في صناعة الجعة لإنتاج الإيثانول من السكريات السداسية (سكريات مكونة من ست ذرات كربون). ونظرًا لطبيعة الكربوهيدرات المعقدة الموجودة في الكتلة الحيوية الليغنوسليلوزية ، فإن كمية كبيرة من الزيلوز والأرابينوز (سكريات مكونة من خمس ذرات كربون مشتقة من جزء الهيميسليلوز في الليغنوسليلوز) موجودة أيضًا في المحلول المائي الناتج عن التحلل. على سبيل المثال، في المحلول المائي الناتج عن تحلل سيقان الذرة ، يشكل الزيلوز حوالي 30% من إجمالي السكريات القابلة للتخمر. ونتيجة لذلك، تُعد قدرة الكائنات الحية الدقيقة المُخمرة على استخدام جميع أنواع السكريات المتاحة في المحلول المائي أمرًا حيويًا لزيادة القدرة التنافسية الاقتصادية للإيثانول السليلوزي، وربما البروتينات الحيوية.

مع مطلع الألفية الجديدة، شهدت الهندسة الأيضية للكائنات الدقيقة المستخدمة في إنتاج وقود الإيثانول تقدماً ملحوظاً. [ 32 ] فإلى جانب خميرة Saccharomyces cerevisiae ، استُهدفت كائنات دقيقة أخرى، مثل Zymomonas mobilis و Escherichia coli، من خلال الهندسة الأيضية لإنتاج الإيثانول السليلوزي. ومن العوامل الجاذبة نحو الكائنات الحية البديلة للتخمر قدرتها على تخمير السكريات الخماسية الكربون، مما يُحسّن من إنتاجية المادة الأولية. وتُوجد هذه القدرة غالباً في الكائنات الحية القائمة على البكتيريا. [ 33 ]

في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، وُصفت خمائر مُهندسة وراثيًا بقدرتها على تخمير الزيلوز بكفاءة عالية، [ 34 ] [ 35 ] والأرابينوز، [ 36 ] وحتى كليهما معًا. [ 37 ] وتُعد خلايا الخميرة جذابة بشكل خاص لعمليات إنتاج الإيثانول السليلوزي نظرًا لاستخدامها في التقنية الحيوية لمئات السنين، وقدرتها على تحمل تركيزات عالية من الإيثانول والمثبطات، ونموها في درجات حموضة منخفضة للحد من التلوث البكتيري.

التحلل المائي والتخمر معًا

وُجد أن بعض أنواع البكتيريا قادرة على تحويل السليلوز مباشرةً إلى إيثانول. ومن الأمثلة على ذلك بكتيريا كلوستريديوم ثيرموسيلوم ، التي تستخدم جسيمًا معقدًا يُسمى السيلولوزوم لتحليل السليلوز وتخليق الإيثانول. مع ذلك، تُنتج هذه  البكتيريا أيضًا نواتج أخرى أثناء استقلاب السليلوز، بما في ذلك الأسيتات واللاكتات ، بالإضافة إلى الإيثانول ، مما يُقلل من كفاءة العملية. وتُركز بعض الجهود البحثية على تحسين إنتاج الإيثانول من خلال الهندسة الوراثية للبكتيريا التي تُعنى بمسار إنتاج الإيثانول. [ 38 ]

عملية التغويز (النهج الكيميائي الحراري)

جهاز تغويز الطبقة المميعة في Güssing Burgenland النمسا

لا تعتمد عملية التغويز على التحلل الكيميائي لسلسلة السليلوز (التحلل السليلوزي). فبدلاً من تكسير السليلوز إلى جزيئات سكر، يُحوّل الكربون الموجود في المادة الخام إلى غاز اصطناعي ، باستخدام ما يُشبه الاحتراق الجزئي. بعد ذلك، يُمكن تغذية أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين إلى نوع خاص من المخمرات . وبدلاً من تخمير السكر باستخدام الخميرة، تستخدم هذه العملية بكتيريا كلوستريديوم ليونغدالي . [ 39 ] يستهلك هذا الكائن الدقيق أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين، وينتج الإيثانول والماء. وبذلك، يُمكن تقسيم العملية إلى ثلاث خطوات:

  1. التغويز - يتم تكسير الجزيئات المعقدة القائمة على الكربون للوصول إلى الكربون على شكل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين
  2. التخمير - تحويل أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والهيدروجين إلى إيثانول باستخدام كائن كلوستريديوم ليونغدالي
  3. التقطير - يتم فصل الإيثانول عن الماء

وجدت دراسة أجريت عام 2002 نوعاً آخر من بكتيريا كلوستريديوم يبدو أنه أكثر كفاءة بمرتين في إنتاج الإيثانول من أول أكسيد الكربون مقارنة بالنوع المذكور أعلاه. [ 40 ]

بدلاً من ذلك، يمكن تغذية غاز التخليق الناتج عن عملية التغويز إلى مفاعل تحفيزي حيث يُستخدم لإنتاج الإيثانول والكحولات الأعلى الأخرى من خلال عملية كيميائية حرارية. [ 41 ] يمكن لهذه العملية أيضاً أن تُنتج أنواعاً أخرى من الوقود السائل، وهو مفهوم بديل نجحت شركة إنيركيم ، ومقرها مونتريال، في إثباته في منشأتها في ويستبري، كيبيك. [ 42 ]

الهيميسليلوز إلى الإيثانول

تُجرى دراسات مكثفة لتطوير طرق اقتصادية لتحويل كل من السليلوز والهيميسليلوز إلى إيثانول. يُعد تخمير الجلوكوز، وهو الناتج الرئيسي لهيدروليزات السليلوز، إلى إيثانول تقنية راسخة وفعالة. مع ذلك، يُمثل تحويل الزيلوز، وهو سكر البنتوز الموجود في هيدروليزات الهيميسليلوز، عاملاً مُحدداً، خاصةً في وجود الجلوكوز. علاوة على ذلك، لا يُمكن إغفاله، إذ أن الهيميسليلوز سيزيد من كفاءة وفعالية إنتاج الإيثانول السليلوزي من حيث التكلفة. [ 43 ]

أظهر ساكاموتو وآخرون (2012) إمكانات الهندسة الوراثية للكائنات الدقيقة في إنتاج إنزيمات الهيميسيلولاز. وقد ابتكر الباحثون سلالة مُعاد تجميعها من خميرة Saccharomyces cerevisiae قادرة على:

  1. تقوم بتحليل الهيميسيلولاز من خلال عرض الإندوكسيلاناز على سطح الخلية،
  2. استيعاب الزيلوز عن طريق التعبير عن مختزلة الزيلوز ونازعة هيدروجين الزيليتول.

استطاعت السلالة تحويل محلول قش الأرز المتحلل إلى إيثانول، الذي يحتوي على مكونات هيميسليلوزية. علاوة على ذلك، تمكنت من إنتاج إيثانول أكثر بمقدار 2.5 مرة من السلالة الضابطة، مما يدل على فعالية عملية هندسة سطح الخلية لإنتاج الإيثانول. [ 43 ]

المزايا

المزايا العامة لوقود الإيثانول

يحترق الإيثانول بشكل أنظف وأكثر كفاءة من البنزين. [ 44 ] [ 45 ] ولأن النباتات تستهلك ثاني أكسيد الكربون أثناء نموها، فإن الإيثانول الحيوي يتميز ببصمة كربونية أقل من الوقود الأحفوري. [ 46 ] كما أن استبدال النفط بالإيثانول يمكن أن يقلل من اعتماد الدولة على واردات النفط . [ 47 ]

مزايا الإيثانول السليلوزي مقارنة بالإيثانول المصنوع من الذرة أو السكر

نتائج خفض انبعاثات غازات الدفيئة لدورة الحياة لوكالة حماية البيئة الأمريكية، وذلك لنهج مختلفة من حيث الأفق الزمني ومعدل الخصم [ 48 ] (يشمل آثار تغيير استخدام الأراضي غير المباشرة ).
مسار الوقود100 عام + معدل خصم 2%30 عامًا + معدل خصم 0%
إيثانول الذرة ( مطحنة الغاز الطبيعي الجافة) (1)-16%+5%
إيثانول الذرة (أفضل حالة NG DM) (2)-39%-18%
إيثانول الذرة ( مطحنة الفحم الجافة)+13%+34%
إيثانول الذرة ( مطحنة الكتلة الحيوية الجافة)-39%-18%
إيثانول الذرة (مطحنة الكتلة الحيوية الجافة مع توليد مشترك للحرارة والطاقة)-47%-26%
إيثانول قصب السكر البرازيلي-44%-26%
الإيثانول السليلوزي من نبات السويتشغراس-128%-124%
الإيثانول السليلوزي المستخلص من سيقان الذرة-115%-116%
ملاحظات: (1) تطحن مصانع الطحن الجاف (DM) حبة البن كاملةً، وتنتج عادةً منتجًا ثانويًا رئيسيًا واحدًا فقط: مخلفات تقطير الحبوب مع المواد الذائبة (DGS). (2) في أفضل الأحوال، تنتج المصانع مخلفات تقطير الحبوب الرطبة كمنتج ثانوي.

إن الإنتاج التجاري للإيثانول السليلوزي، الذي على عكس الذرة وقصب السكر لن ينافس إنتاج الغذاء، سيكون جذابًا للغاية لأنه سيخفف الضغط على هذه المحاصيل الغذائية.

على الرغم من ارتفاع تكاليف معالجة الكتلة الحيوية السليلوزية، إلا أن سعرها أقل بكثير من سعر الحبوب أو الفاكهة. علاوة على ذلك، ولأن السليلوز هو المكون الرئيسي للنباتات، يمكن حصاد النبات بأكمله، وليس فقط الثمار أو البذور. ينتج عن ذلك غلة أفضل بكثير؛ فعلى سبيل المثال، ينتج نبات السويتشغراس ضعف كمية الإيثانول لكل فدان مقارنة بالذرة. [ 49 ] تتطلب المواد الحيوية المستخدمة في إنتاج السليلوز مدخلات أقل، مثل الأسمدة ومبيدات الأعشاب، كما أن جذورها الممتدة تُحسّن جودة التربة ، وتقلل من التعرية، وتزيد من امتصاص العناصر الغذائية. [ 50 ] [ 51 ] يُعدّ إجمالي البصمة الكربونية وإمكانية الاحترار العالمي للإيثانول السليلوزي أقل بكثير (انظر الرسم البياني) [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] ، كما أن صافي إنتاج الطاقة أعلى بعدة مرات من إنتاج الإيثانول المصنوع من الذرة.

المواد الخام المحتملة وفيرة أيضاً. إذ يشكل الطعام والخضراوات حوالي 44% من النفايات المنزلية المتولدة عالمياً. [ 55 ] ويُقدّر أن 323 مليون طن من المواد الخام المحتوية على السليلوز، والتي يمكن استخدامها لإنتاج الإيثانول، تُهدر سنوياً في الولايات المتحدة وحدها. ويشمل ذلك 36.8 مليون طن جاف من نفايات الأخشاب الحضرية، و90.5 مليون طن جاف من مخلفات المطاحن الأولية، و45 مليون طن جاف من مخلفات الغابات، و150.7  مليون طن جاف من سيقان الذرة وقش القمح. [ 56 ] علاوة على ذلك، يمكن زراعة حتى الأراضي الهامشية للزراعة بمحاصيل منتجة للسليلوز، مثل نبات السويتشغراس، مما ينتج عنه إنتاج كافٍ لاستبدال جميع واردات النفط الحالية إلى الولايات المتحدة. [ 57 ]

يشكل الورق والكرتون والتغليف حوالي 17% من النفايات المنزلية العالمية؛ [ 55 ] على الرغم من إعادة تدوير جزء منها. ولأن هذه المنتجات تحتوي على السليلوز، فإنها قابلة للتحويل إلى إيثانول سليلوزي، [ 56 ] مما يمنع إنتاج غاز الميثان ، وهو غاز دفيئة قوي، أثناء التحلل. [ 58 ]

العيوب

العيوب العامة

تتمثل العيوب الرئيسية لوقود الإيثانول في انخفاض كفاءته في استهلاك الوقود مقارنة بالبنزين عند استخدام الإيثانول في محرك مصمم للبنزين بنسبة انضغاط منخفضة. [ 47 ]

عيوب الإيثانول السليلوزي مقارنة بالإيثانول المصنوع من الذرة أو السكر

تتمثل العيوب الرئيسية للإيثانول السليلوزي في ارتفاع تكلفته وتعقيد إنتاجه، وهو ما شكل العائق الرئيسي أمام تسويقه. [ 59 ] [ 60 ]

الاقتصاد

على الرغم من ضخامة سوق الإيثانول الحيوي العالمي (حوالي 110 مليارات لتر في عام 2019)، فإن الغالبية العظمى منه تُصنع من الذرة أو قصب السكر ، وليس من السليلوز. [ 61 ] في عام 2007، قُدّرت تكلفة إنتاج الإيثانول من مصادر السليلوز بحوالي  2.65 دولار أمريكي للغالون (0.58 يورو للتر)، أي ما يعادل ضعفين إلى ثلاثة أضعاف تكلفة الإيثانول المصنوع من الذرة. [ 62 ] ومع ذلك، لا يزال سوق الإيثانول السليلوزي صغيرًا نسبيًا ويعتمد على الدعم الحكومي. [ 60 ] حددت الحكومة الأمريكية في البداية أهدافًا لإنتاج الإيثانول السليلوزي، تتزايد تدريجيًا من مليار لتر في عام 2011 إلى 60 مليار لتر في عام 2022. [ 63 ] إلا أنه غالبًا ما يتم التخلي عن هذه الأهداف السنوية بعد أن يتضح استحالة تحقيقها. [ 59 ] أُلغيت أو هُجرت معظم مصانع إنتاج الإيثانول السليلوزي في أوائل العقد الثاني من القرن الحادي والعشرين. [ 60 ] [ 64 ] أُغلقت أو بيعت المصانع التي بنتها أو مولتها شركات مثل دوبونت وجنرال موتورز وبي بي ، وغيرها الكثير. [ 65 ] وحتى عام 2018، لم يتبق سوى مصنع رئيسي واحد في الولايات المتحدة. [ 60 ]

لكي تُزرع الكتلة الحيوية السليلوزية على نطاق واسع، يجب أن تتنافس مع الاستخدامات الحالية للأراضي الزراعية، وخاصةً لإنتاج المحاصيل. من بين 2.26  مليار فدان (9.1  مليون كيلومتر مربع ) من الأراضي غير المغمورة في الولايات المتحدة، [ 66 ] تشكل الغابات 33%، والمراعي 26%، والأراضي الزراعية 20%. أشارت دراسة أجرتها وزارتا الطاقة والزراعة الأمريكيتان عام 2005 إلى أن 1.3  مليار طن جاف من الكتلة الحيوية متاحة نظريًا لاستخدامها في إنتاج الإيثانول مع الحفاظ على تأثير مقبول على الغابات والزراعة. [ 67 ]

مقارنة مع الإيثانول المصنوع من الذرة

يُعدّ تحويل السليلوز إلى إيثانول حاليًا أكثر صعوبة وتكلفة من تحويله إلى إيثانول من الذرة أو قصب السكر. وقدّرت وزارة الطاقة الأمريكية في عام 2007 أن تكلفة إنتاج الإيثانول السليلوزي تبلغ حوالي 2.20 دولارًا أمريكيًا للغالون الواحد، أي ما يعادل ضعفين إلى ثلاثة أضعاف تكلفة إنتاج الإيثانول من الذرة. وتُكلّف الإنزيمات التي تُحلّل أنسجة جدار الخلية النباتية 0.40 دولارًا أمريكيًا للغالون الواحد من الإيثانول، مقارنةً بـ 0.03 دولارًا أمريكيًا للغالون الواحد من الذرة. [ 62 ] ومع ذلك، فإن إنتاج الكتلة الحيوية السليلوزية أرخص من إنتاج الذرة، لأنها تتطلب مدخلات أقل، مثل الطاقة والأسمدة ومبيدات الأعشاب، كما أنها تُقلّل من تآكل التربة وتُحسّن خصوبتها. إضافةً إلى ذلك، يُمكن حرق المواد الصلبة غير القابلة للتخمر وغير المُحوّلة المتبقية بعد إنتاج الإيثانول لتوفير الوقود اللازم لتشغيل محطة التحويل وإنتاج الكهرباء. وتُستمد الطاقة المستخدمة لتشغيل محطات إنتاج الإيثانول القائمة على الذرة من الفحم والغاز الطبيعي. يُقدّر معهد الاعتماد على الذات المحلية أن تكلفة الإيثانول السليلوزي من الجيل الأول من المصانع التجارية ستتراوح بين 1.90 و2.25 دولارًا أمريكيًا للغالون، باستثناء الحوافز. ويُقارن هذا بالتكلفة الحالية للإيثانول المُستخلص من الذرة، والتي تتراوح بين 1.20 و1.50 دولارًا أمريكيًا للغالون، وسعر التجزئة الحالي للبنزين العادي (المدعوم والمُخضع للضريبة) الذي يزيد عن 4.00 دولارات أمريكية للغالون. [ 68 ]

حاجز تكلفة الإنزيم

تُعدّ إنزيمات السليولاز والهيميسليولاز المستخدمة في إنتاج الإيثانول السليلوزي أغلى ثمناً مقارنةً بنظيراتها من الجيل الأول. تتراوح تكلفة الإنزيمات اللازمة لإنتاج إيثانول حبوب الذرة بين  2.64 و5.28 دولار أمريكي للمتر المكعب من الإيثانول المُنتَج. أما تكلفة الإنزيمات اللازمة لإنتاج الإيثانول السليلوزي، فمن المتوقع أن تصل إلى  79.25 دولار أمريكي للمتر المكعب  من الإيثانول، أي أنها أغلى ثمناً بمقدار 20 إلى 40 ضعفاً. يُعزى هذا التفاوت في التكلفة إلى الكمية المطلوبة. تتميز عائلة إنزيمات السليولاز بكفاءة أقل بمقدار 1 إلى 10 أضعاف. لذلك، يتطلب إنتاجها كمية من الإنزيم تتراوح بين 40 و100 ضعف، أي ما يُقارب 15 إلى 25 كيلوغراماً من الإنزيم لكل طن من الكتلة الحيوية (تقديرات عام 2009). ونتيجةً لذلك، تُشكّل الإنزيمات ما بين 20 و40% من تكاليف إنتاج الإيثانول السليلوزي. [ 69 ] كما توجد تكاليف رأسمالية مرتفعة نسبياً مرتبطة بفترات الحضانة الطويلة للأوعية التي تقوم بالتحلل الإنزيمي. [ 70 ]

تشير تقديرات أحدث (2016) إلى  إمكانية استخدام 10 كيلوغرامات من الإنزيم لكل طن متري من الكتلة الحيوية الجافة. وتعتمد نسبة تكلفة الإنزيم على كيفية (ومكان) إنتاجه. فعند إنتاجه خارج الموقع، تبلغ هذه النسبة 36%، وعند إنتاجه في الموقع في مصنع منفصل، تبلغ 29%، أما عند إنتاجه بشكل متكامل، فتبلغ 13%. ومن أهم مزايا الإنتاج المتكامل استخدام الكتلة الحيوية، بدلاً من الجلوكوز، كوسط نمو لإنتاج الإنزيم، حيث أن الكتلة الحيوية أقل تكلفة من الجلوكوز. كما أن ذلك يجعل الإيثانول السليلوزي الناتج وقودًا حيويًا من الجيل الثاني بنسبة 100%، أي أنه لا يستخدم أي مواد غذائية كوقود. [ 71 ]

المواد الأولية

بشكل عام، يوجد نوعان من المواد الأولية: الكتلة الحيوية الحرجية (الخشبية) والكتلة الحيوية الزراعية . في الولايات المتحدة، يمكن إنتاج حوالي 1.4 مليار طن جاف من الكتلة الحيوية سنوياً بشكل مستدام.

غابة

تُشكل الكتلة الحيوية للغابات حوالي 370 مليون طن، أي ما يعادل 30% من إجمالي الكتلة الحيوية. [ 72 ] تتميز الكتلة الحيوية للغابات بمحتوى أعلى من السليلوز واللجنين، ومحتوى أقل من الهيميسليلوز والرماد مقارنةً بالكتلة الحيوية الزراعية. ونظرًا لصعوبة تخمير المحاليل المائية الناتجة عن المعالجة المسبقة، وانخفاض إنتاج الإيثانول فيها، لا سيما تلك التي تحتوي على نسبة عالية جدًا من سكريات الهيميسليلوز الخماسية الكربون، مثل الزيلوز، فإن للكتلة الحيوية للغابات مزايا كبيرة على الكتلة الحيوية الزراعية. كما تتميز الكتلة الحيوية للغابات بكثافتها العالية، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف النقل. ويمكن حصادها على مدار العام، مما يُغني عن التخزين طويل الأمد. ويُقلل محتوى الرماد شبه المعدوم في الكتلة الحيوية للغابات بشكل ملحوظ من الأحمال الميتة أثناء النقل والمعالجة. ولتلبية احتياجات التنوع البيولوجي، ستُشكل الكتلة الحيوية للغابات مزيجًا مهمًا من مصادر الكتلة الحيوية في الاقتصاد الحيوي المستقبلي. ومع ذلك، تُعد الكتلة الحيوية للغابات أكثر مقاومة للتحلل من الكتلة الحيوية الزراعية. في عام ٢٠٠٩، طوّر مختبر منتجات الغابات التابع لوزارة الزراعة الأمريكية، بالتعاون مع جامعة ويسكونسن-ماديسون، تقنيات فعّالة [ ١٥ ] [ ٧٣ ] قادرة على التغلب على صعوبة معالجة الكتلة الحيوية للغابات (الخشبية)، بما في ذلك أنواع الأخشاب اللينة ذات المحتوى المنخفض من الزيلان. ويمكن أن توفر الزراعة المكثفة قصيرة الدورة أو زراعة الأشجار فرصًا غير محدودة تقريبًا لإنتاج الكتلة الحيوية للغابات. [ ٧٤ ]

تُعد رقائق الخشب من مخلفات الأشجار وقممها، ونشارة الخشب من مناشر الأخشاب، ولب الورق المُستعمل ، مواد أولية من الكتلة الحيوية للغابات لإنتاج الإيثانول السليلوزي. [ 75 ]

الزراعة

مخلفات زراعية

تُنتج صناعة الغذاء نفايات على شكل كتلة حيوية غير صالحة للأكل من اللجنين والسليلوز ، مثل سيقان قصب السكر، وبقايا قصب السكر ، والقش ، وغيرها. ونظرًا لكونها من اللجنين والسليلوز، فإن معظم كتلتها تتكون من السليلوز والهيميسليلوز واللجنين. وقد أدى كونها نفايات إلى اهتمام متواصل بتحويلها إلى مواد مفيدة، بما في ذلك الإيثانول الحيوي. [ 76 ] [ 77 ]

انتهى مشروع شركة دوبونت التجريبي في نيفادا لتحويل سيقان الذرة إلى إيثانول حيوي بالفشل. اشترت شركة فيربيو الألمانية المصنع بهدف تحويله إلى إنتاج غاز الميثان الحيوي. [ 78 ]

عشب السويتش

عشب السويتش ( Panicum virgatum ) هو عشب براري طويل موطنه الأصلي الولايات المتحدة . يُعرف هذا العشب المعمر بصلابته وسرعة نموه، حيث ينمو خلال الأشهر الدافئة ليصل ارتفاعه إلى ما بين 60 و180  سم. يمكن زراعة عشب السويتش في معظم أنحاء الولايات المتحدة، بما في ذلك المستنقعات والسهول والجداول وعلى طول الشواطئ والطرق السريعة بين الولايات . وهو يتكاثر ذاتيًا (لا حاجة لجرار للبذر، فقط للحصاد)، ومقاوم للعديد من الأمراض والآفات، ويمكن أن ينتج غلة عالية مع استخدام كميات قليلة من الأسمدة والمواد الكيميائية الأخرى. كما أنه يتحمل التربة الفقيرة والفيضانات والجفاف؛ ويُحسّن جودة التربة ويمنع التعرية بفضل نوع نظامه الجذري. [ 79 ]

يُعدّ نبات السويتشغراس محصولًا غطائيًا معتمدًا للأراضي المحمية بموجب برنامج الاحتياطي الفيدرالي للحفاظ على البيئة (CRP). وهو برنامج حكومي يدفع للمنتجين رسومًا مقابل عدم زراعة المحاصيل على الأراضي التي زُرعت فيها محاصيل مؤخرًا. يُسهم هذا البرنامج في الحدّ من تآكل التربة، وتحسين جودة المياه، وزيادة موائل الحياة البرية. وتُشكّل أراضي برنامج الاحتياطي للحفاظ على البيئة موطنًا لطيور الصيد البرية، مثل الدراج والبط، وعدد من الحشرات. وقد تمّ النظر في استخدام السويتشغراس لإنتاج الوقود الحيوي في أراضي برنامج الاحتياطي للحفاظ على البيئة، مما قد يُعزّز الاستدامة البيئية ويُخفّض تكلفة البرنامج. إلا أنه سيتعيّن تعديل قواعد البرنامج للسماح بهذا الاستخدام الاقتصادي لأراضيه. [ 79 ]

نبات المسكانثوس العملاق

يُعدّ نبات المسكانثوس العملاق (Miscanthus × giganteus) مصدرًا واعدًا آخر لإنتاج الإيثانول السليلوزي. موطن هذا النوع من الأعشاب الأصلي هو آسيا، وهوهجيننوعي المسكانثوس الصيني (Miscanthus sinensis) والمسكانثوس السكري (Miscanthus sacchariflorus ). يتميز هذا النبات بغزارة إنتاجه، وانخفاض تكلفة زراعته، وقدرته على النمو في مناخات متنوعة. مع ذلك، ولأنه عقيم، فإنه يتطلبالتكاثر الخضري، مما يجعله أكثر تكلفة. [ 80 ]

مرشحون آخرون

وقد أشير في عام 1999 إلى أن نبات الكودزو قد يصبح مصدراً قيماً للكتلة الحيوية. [ 81 ]

تسويق الإيثانول السليلوزي

بفضل الدعم الحكومي والمنح، شهدت أبحاث الإيثانول السليلوزي ومحطاته التجريبية طفرةً في أوائل العقد الأول من الألفية الثانية. قامت شركات مثل إيوجين ، وبويت ، وأبينجوا ببناء مصافي قادرة على معالجة الكتلة الحيوية وتحويلها إلى إيثانول، بينما استثمرت شركات مثل دوبونت ، ودايفرسا ، ونوفوزيمز ، ودياديك في أبحاث الإنزيمات. مع ذلك، أُلغيت معظم هذه المحطات أو أُغلقت في أوائل العقد الثاني من الألفية الثانية، نظرًا لصعوبة التغلب على العقبات التقنية. وبحلول عام ٢٠١٨، لم يتبقَّ سوى محطة واحدة عاملة لإنتاج الإيثانول السليلوزي. [ ٦٠ ]

في أواخر العقد الثاني من الألفية الثانية، حاولت شركات مختلفة، بين الحين والآخر، بذل جهود أصغر حجماً لتسويق الإيثانول السليلوزي، على الرغم من أن هذه المشاريع تبقى عموماً في نطاق تجريبي وتعتمد في كثير من الأحيان على الدعم الحكومي. تدير شركات غرانبيو، ورايزن ، ومركز تكنولوجيا كانافييرا، كل منها منشأة تجريبية في البرازيل، أنتجت مجتمعة حوالي 30 مليون لتر في عام 2019. [ 82 ] أما شركة إيوجين ، التي بدأت كشركة مصنعة للإنزيمات في عام 1991 وأعادت توجيه نفسها للتركيز بشكل أساسي على الإيثانول السليلوزي في عام 2013، فتمتلك العديد من براءات الاختراع لإنتاج الإيثانول السليلوزي [ 83 ] وقدمت التكنولوجيا لمصنع رايزن. [ 84 ] ومن بين الشركات الأخرى التي تعمل على تطوير تكنولوجيا الإيثانول السليلوزي اعتباراً من عام 2021 شركة إنبيكون (الدنمارك)؛ تشمل الشركات التي تُشغّل أو تُخطط لمحطات إنتاج تجريبية: نيو إنرجي بلو (الولايات المتحدة الأمريكية)، [85] وسيكاب (السويد)، [86] وكلاريانت ( في رومانيا ) . [ 87 ] أما شركة أبينغوا الإسبانية ، التي تمتلك أصولاً في مجال الإيثانول السليلوزي، فقد أفلست في عام 2021. [ 88 ] وانسحبت كلاريانت من هذا المجال في عام 2023. [ 89 ]

قامت الوكالة الأسترالية للطاقة المتجددة ، بالتعاون مع حكومات الولايات والحكومات المحلية، بتمويل جزئي لمحطة تجريبية في عامي 2017 و2020 في نيو ساوث ويلز كجزء من الجهود المبذولة لتنويع الاقتصاد الإقليمي بعيدًا عن تعدين الفحم. [ 90 ]

دعم حكومة الولايات المتحدة

بدأت الحكومة الفيدرالية الأمريكية، منذ عام 2006، بتشجيع تطوير الإيثانول من المواد الأولية السليلوزية. وفي مايو/أيار 2008، أقرّ الكونغرس قانونًا زراعيًا جديدًا تضمن تمويلًا لتسويق الجيل الثاني من الوقود الحيوي ، بما في ذلك الإيثانول السليلوزي. ونص قانون الغذاء والحفظ والطاقة لعام 2008 على منح تغطي ما يصل إلى 30% من تكلفة تطوير وبناء مصافي حيوية تجريبية لإنتاج "الوقود الحيوي المتقدم"، والذي يشمل فعليًا جميع أنواع الوقود غير المنتجة من نشا حبوب الذرة. كما سمح القانون بضمانات قروض تصل إلى 250 مليون دولار لبناء مصافي حيوية تجارية. [ 91 ]

في يناير 2011، وافقت وزارة الزراعة الأمريكية على ضمانات قروض بقيمة 405 ملايين دولار أمريكي بموجب قانون المزارع لعام 2008 لدعم تسويق الإيثانول السليلوزي في ثلاثة مصانع تابعة لشركات كوسكاتا ، وإنيركيم ، وإينيوس نيو بلانيت بيوإنرجي . تمثل هذه المشاريع طاقة إنتاجية إجمالية تبلغ 73 مليون جالون أمريكي (280,000 متر مكعب ) سنويًا، ومن المقرر أن تبدأ إنتاج الإيثانول السليلوزي في عام 2012. كما نشرت وزارة الزراعة الأمريكية قائمة بمنتجي الوقود الحيوي المتقدم الذين سيحصلون على مدفوعات لتوسيع إنتاجهم. [ 92 ] وفي يوليو 2011، منحت وزارة الطاقة الأمريكية شركة POET ضمانات قروض بقيمة 105 ملايين دولار أمريكي لإنشاء مصنع تجاري في إيميتسبيرغ، أيوا . [ 93 ]  

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ زيولكوفسكا جيه آر (2020). "تقنيات الوقود الحيوي: نظرة عامة على المواد الأولية والعمليات والتقنيات". الوقود الحيوي من أجل مستقبل أكثر استدامة . إلسيفير. ص 1-19 . doi : 10.1016/b978-0-12-815581-3.00001-4 . ISBN  978-0-12-815581-3. S2CID 202100623 . 
  2. ↑ "مزايا وعيوب الوقود الحيوي - الإيثانول السليلوزي" . مجلة فورتشن . مؤرشف من الأصل بتاريخ 22 يناير 2016. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2021 .
  3. ↑ ماركينغز إس (25 أبريل 2017). "مساوئ الوقود الحيوي السليلوزي" . ساينسينغ . مؤرشف من الأصل في 13 مارس 2017. تم الاطلاع عليه في 3 مايو 2021 .
  4. ↑ وانغ م (سبتمبر 2005). نتائج محدّثة حول الطاقة وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري لوقود الإيثانول (ملف PDF) . الندوة الدولية الخامسة عشرة حول وقود الكحول. سان دييغو، كاليفورنيا. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 16 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 2 مارس 2013 .
  5. ↑ "سيارات نظيفة، وقود بارد" . مجلة البيئة في كاليفورنيا . 5 (2). 2007. مؤرشف من الأصل بتاريخ 3 نوفمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2007 .
  6. ↑ المجلس الوطني للبحوث التابع للأكاديميات الوطنية (2011)، معيار الوقود المتجدد: الآثار الاقتصادية والبيئية المحتملة لسياسة الوقود الحيوي الأمريكية ، واشنطن العاصمة: مطبعة الأكاديميات الوطنية، ص 3 من "الملخص"، Bibcode : 2011nap..book13105N ، doi : 10.17226/13105 ، ISBN  978-0-309-18751-0
  7. ↑ والد، إم إل (25 يناير 2013). "المحكمة تلغي قرار وكالة حماية البيئة بشأن الوقود الحيوي" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 26 يناير 2013. التمني بدلاً من التقديرات الواقعية
  8. ↑ سوما د، لوبكوفيتش هـ، ديسون جيه بي (2010). "تنمية وقود أمريكا: تحليل جدوى إنتاج الإيثانول من الذرة والسليلوز في الولايات المتحدة" (ملف PDF) . مجلة التقنيات النظيفة والسياسة البيئية . 12 (4): 373-380 . Bibcode : 2010CTEP...12..373S . doi : 10.1007/s10098-009-0234-3 . S2CID 111303200 . 
  9. ^ براكونوت ح (1819). "استخدام قفازات Holzstoffs Schwefelsäure في Gummi وZucker وeine Säure وMittelst Kali في Ulmin" . أنالين دير فيزيك . 63 (12): 348. بيب كود : 1819AnP....63..347B . دوى : 10.1002/andp.18190631202 .
  10. ↑ سولومون، ب. د.، بارنز، ج. ر.، هالفورسن، ك. إ. (يونيو 2007). "الإيثانول من الحبوب والسليلوز: التاريخ والاقتصاد وسياسة الطاقة". الكتلة الحيوية والطاقة الحيوية . 31 (6): 416-425 . Bibcode : 2007BmBe...31..416S . doi : 10.1016/j.biombioe.2007.01.023 .
  11. ↑ سيمان، ج. ف. (1945). "حركية تحويل الخشب إلى سكريات: تحلل السليلوز وتفكك السكريات في حمض مخفف عند درجة حرارة عالية". الكيمياء الصناعية والهندسية . 37 (1): 43-52 . doi : 10.1021/ie50421a009 .
  12. ↑ هاريس إي إي، بيجلينجر إي، هاجني جي جي، شيرارد إي سي (1945). "تحلل الخشب: المعالجة بحمض الكبريتيك في هاضم ثابت". الكيمياء الصناعية والهندسية . 37 (1): 12-23 . doi : 10.1021/ie50421a005 .
  13. ↑ كونر إيه إتش، لورنز إل إف (1986). "النمذجة الحركية للتحلل المائي المسبق للخشب الصلب. الجزء الثالث: التحلل المائي المسبق لخشب البلوط الأحمر الجنوبي بالماء وحمض الخليك المخفف" (ملف PDF) . مجلة علوم الخشب والألياف . 18 (2): 248-263 . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 4 مايو 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 4 مايو 2021 . 
  14. ↑ كاتزن ر، شيل دي جيه (2006). "مصافي التكرير الحيوي للمواد الأولية الليغنوسليلوزية: التاريخ وتطوير المصانع لتحلل الكتلة الحيوية". في كام ب، غروبر بي آر، كام م (محررون). مصافي التكرير الحيوي - العمليات الصناعية والمنتجات . المجلد 1. فاينهايم: وايلي-في سي إتش. الصفحات 129-138 . doi : 10.1002/9783527619849.ch6 . ISBN   978-3-527-61984-9.
  15. 1 2 3 Zhu JY, Pan XJ, Wang GS, Gleisner R (أبريل 2009). "المعالجة المسبقة بالكبريتيت (SPORL) لتحقيق التحلل الإنزيمي الفعال لشجرة التنوب والصنوبر الأحمر". تكنولوجيا الموارد الحيوية . 100 (8): 2411-2418 . Bibcode : 2009BiTec.100.2411Z . doi : 10.1016/j.biortech.2008.10.057 . PMID 19119005 . 
  16. ↑ لامرز د (4 مارس 2007). "قد يكون التغويز مفتاحًا لإنتاج الإيثانول في الولايات المتحدة" . سي بي إس نيوز . مؤرشف من الأصل في 22 نوفمبر 2007. تم الاطلاع عليه في 28 نوفمبر 2007 .
  17. 1 2 Amezcua-Allieri MA، سانشيز دوران تي، أبورتو جي (2017). "دراسة التحلل الكيميائي والإنزيمي للمواد السليولوزية للحصول على سكريات قابلة للتخمر" . مجلة الكيمياء . 2017 : 1 – 9. دوي : 10.1155/2017/5680105 . ISSN 2090-9063 . 
  18. ↑ غالازكا، جيه إم، وتيان، سي، وبيسون، دبليو تي، ومارتينيز، بي، وغلاس، إن إل، وكيت، جيه إتش (أكتوبر 2010). "نقل السيلودكسترين في الخميرة لتحسين إنتاج الوقود الحيوي". مجلة ساينس . 330 (6000): 84-86 . Bibcode : 2010Sci...330...84G . doi : 10.1126/science.1192838 . PMID: 20829451. S2CID : 20444539 .  
  19. ↑ موسيير ن، وايمان س، ديل ب.إ، إيلاندر ر، لي ي.ي، هولتزابيل م، لاديش م (2005). "خصائص التقنيات الواعدة للمعالجة المسبقة للكتلة الحيوية الليغنوسليلوزية". مجلة تكنولوجيا الموارد الحيوية . 96 (6): 673-686 . Bibcode : 2005BiTec..96..673M . doi : 10.1016/j.biortech.2004.06.025 . PMID 15588770. S2CID 6661080 .  
  20. ↑ تايلور إم جيه، العبدرابالامير إتش إيه، سكولو في (30 يونيو 2019). "اختيار الطرق الفيزيائية والكيميائية الفيزيائية والكيميائية لمعالجة النفايات الليغنوسليلوزية لإعادة استخدامها في الوقود الصلب" . الاستدامة . 11 (13): 3604. Bibcode : 2019Sust...11.3604T . doi : 10.3390/su11133604 . ISSN 2071-1050 . 
  21. ↑ ياكوفليف م، فان هاينينجن أ (2012). "التجزئة الفعالة لخشب التنوب باستخدام معالجة ثاني أكسيد الكبريت-الإيثانول-الماء (SEW): موازنات الكتلة المغلقة للكربوهيدرات والكبريت". ChemSusChem . 5 (8): 1625-1637 . Bibcode : 2012ChSCh...5.1625I . doi : 10.1002/cssc.201100600 . PMID 22740146 . 
  22. ↑ كلينك إتش بي، ثومسن إيه بي، أهرينغ بي كيه (2004). "تثبيط الخميرة والبكتيريا المنتجة للإيثانول بواسطة نواتج التحلل الناتجة أثناء المعالجة المسبقة للكتلة الحيوية". مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والتكنولوجيا الحيوية . 66 (1): 10-26 . doi : 10.1007/s00253-004-1642-2 . PMID 15300416. S2CID 41941145 .  
  23. ↑ أولسون إل، هان-هاغردال ب (1996). "تخمير المحاليل المائية الليغنوسليلوزية لتخمير الإيثانول". مجلة تكنولوجيا الإنزيمات والميكروبات . 18 : 312-331 . doi : 10.1016/0141-0229(95)00157-3 .
  24. ↑ بالمكفيست إي، هان-هاغردال ب (2000). "تخمير المُحلَّلات الليغنوسليلوزية. الجزء الأول: التثبيط وإزالة الأكسدة". مجلة تكنولوجيا الموارد الحيوية . 74 (1): 17-24 . Bibcode : 2000BiTec..74...17P . doi : 10.1016/s0960-8524(99)00160-1 .
  25. 1 2 ليند، إل آر (1996). "نظرة عامة وتقييم وقود الإيثانول من الكتلة الحيوية السليلوزية: التكنولوجيا، والاقتصاد، والبيئة، والسياسة". المراجعة السنوية للطاقة والبيئة . 21 : 403-465 . doi : 10.1146/annurev.energy.21.1.403 .
  26. ↑ ماكفارلين إيه إل، فريد إم إم، تشين جيه جيه (2010). إزالة اللجنين من الصفصاف باستخدام المذيبات العضوية . مطبعة لامبرت الأكاديمية. ISBN 978-3-8383-9155-7.
  27. ↑ ياكوفليف م (2011). تجزئة المواد الليغنوسليلوزية باستخدام ثاني أكسيد الكبريت والإيثانول والماء (ملف PDF) (أطروحة دكتوراه). جامعة آلتو، فنلندا.
  28. ↑ براءة اختراع أمريكية رقم 8030039 ، ريتسينا تي، بيلكانين في، "طريقة لإنتاج السكريات القابلة للتخمر والسليلوز من المواد الليغنوسليلوزية"، نُشرت في 2011-10-04، مُسجلة باسم شركة أمريكان بروسيس. 
  29. ^ بولانجر إي (1924). Distillerie Agricole et Industrielle [ كحول الخشب ] (بالفرنسية). ترجمة مارك دي بيولينك ف. باريس: باليير.
  30. ↑ بيري أ (9 أبريل 2010). "الإيثانول السليلوزي: توسيع الخيارات، وتحديد العقبات" . دائرة البحوث الزراعية (ARS) . وزارة الزراعة الأمريكية.
  31. ↑ دشتبان م، شرافت ح، تشين و (سبتمبر 2009). "التحويل الحيوي الفطري لمخلفات الليغنوسليلوز: الفرص والآفاق" . المجلة الدولية للعلوم البيولوجية . 5 (6): 578-95 . doi : 10.7150/ijbs.5.578 . PMC 2748470. PMID 19774110 .  
  32. ↑ جيفريز، تي دبليو، وجين، واي إس (2004). "الهندسة الأيضية لتحسين تخمير البنتوزات بواسطة الخمائر". مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والتكنولوجيا الحيوية . 63 (5): 495-509 . doi : 10.1007/s00253-003-1450-0 . PMID 14595523. S2CID 26069067 .  
  33. ↑ ماكميلان، جيه دي (يناير 1993). "تخمير الزيلوز لإنتاج الإيثانول: مراجعة" (ملف PDF) . المختبر الوطني للطاقة المتجددة . وزارة الطاقة الأمريكية.
  34. ↑ برات د، بولز إي، ويدمان ب (2009). "التعبير الوظيفي لإنزيم إيزوميراز الزيلوز البكتيري في الخميرة Saccharomyces cerevisiae" . مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والبيئية . 75 (8): 2304-2311 . Bibcode : 2009ApEnM..75.2304B . doi : 10.1128/AEM.02522-08 . PMC 2675233. PMID 19218403 .  
  35. ↑ أوهغرين ك، بنغتسون أ، غوروا-غراوسلوند إم إف، غالبي إم، هان-هاغردال ب، زاتشي ج (2006). "التحلل السكري المتزامن والتخمر المشترك للجلوكوز والزيلوز في سيقان الذرة المعالجة بالبخار ذات المحتوى العالي من الألياف باستخدام خميرة Saccharomyces cerevisiae TMB3400". مجلة التكنولوجيا الحيوية . 126 (4): 488-98 . doi : 10.1016/j.jbiotec.2006.05.001 . PMID 16828190 . 
  36. ↑ بيكر ج، بولز إي (2003). "سلالة معدلة من خميرة Saccharomyces cerevisiae تستهلك L-Arabinose وتنتج الإيثانول" . مجلة علم الأحياء الدقيقة التطبيقية والبيئية . 69 (7): 4144-50 . Bibcode : 2003ApEnM..69.4144B . doi : 10.1128/AEM.69.7.4144-4150.2003 . PMC 165137. PMID 12839792 .  
  37. ↑ كارهوما ك، ويدمان ب، هان-هاغردال ب، بولز إي، غوروا-غراوسلوند إم إف (أبريل 2006). " الاستخدام المشترك لـ L-أرابينوز وD-زيلوز بواسطة سلالات الخميرة Saccharomyces cerevisiae المختبرية والصناعية" . مصانع الخلايا الميكروبية . 5 18. doi : 10.1186/1475-2859-5-18 . PMC 1459190. PMID 16606456 .  
  38. ↑ "تسلسل الجينوم يكشف مفتاح إنتاج الإيثانول القابل للتطبيق" . بيان صحفي صادر عن جامعة روتشستر . 2 مارس 2007.
  39. ↑ "توفير مستقبل طاقة مستدام من خلال إنتاج طاقة سائلة نظيفة ومتجددة وطاقة خضراء" . شركة موارد الهندسة الحيوية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 أبريل 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 نوفمبر 2007 .
  40. ↑ راجاغوبالان إس، داتار آر، لويس آر إس (2002). "تكوين الإيثانول من أول أكسيد الكربون باستخدام محفز ميكروبي جديد". الكتلة الحيوية والطاقة . 23 (6): 487-493 . Bibcode : 2002BmBe...23..487R . doi : 10.1016/s0961-9534(02)00071-5 .
  41. ↑ "الصفحة الرئيسية لشركة باور إنرجي فيولز" . إنيركيم . شركة باور إنرجي فيولز. مؤرشف من الأصل بتاريخ 12-12-2007 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28-11-2007 .
  42. ↑ "ويستبري، كيبيك" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2011-08-06 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2011-07-27 .
  43. 1 2 ساكاموتو تي، هاسونوما تي، هوري واي، يامادا آر، كوندو إيه (أبريل 2012). "إنتاج الإيثانول مباشرةً من المواد الهيميسليلوزية لقش الأرز باستخدام سلالة خميرة مُهندسة تُظهر ثلاثة أنواع من الإنزيمات المحللة للهيميسليلوز على سطح خلايا Saccharomyces cerevisiae المُستهلكة للزيلوز". مجلة التكنولوجيا الحيوية . 158 (4): 203-210 . doi : 10.1016/j.jbiotec.2011.06.025 . PMID 21741417 . 
  44. ↑ ديمين إيه إل، نيوكومب إم ، وو جيه إتش (مارس 2005). "السليولاز، الكلوستريديا، والإيثانول" . مراجعات علم الأحياء الدقيقة والبيولوجيا الجزيئية . 69 (1): 124-154 . doi : 10.1128/MMBR.69.1.124-154.2005 . PMC 1082790. PMID 15755956 .  
  45. ↑ "فوائد الإيثانول واعتباراته" . مركز بيانات الوقود البديل .
  46. ↑ "مركز بيانات الوقود البديل: فوائد الإيثانول واعتباراته" . afdc.energy.gov . وزارة الطاقة الأمريكية. مؤرشف من الأصل بتاريخ 18 يوليو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2021 .
  47. 1 2 بيك ك (نوفمبر 2019). "مزايا وعيوب وقود الإيثانول الحيوي" . ساينسينغ . مؤرشف من الأصل في 1 أبريل 2017. تم الاسترجاع في 3 مايو 2021 .
  48. ↑ "تحليل دورة حياة انبعاثات غازات الاحتباس الحراري من الوقود المتجدد - أبرز النقاط الفنية" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 9 مايو 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 يونيو 2009 .انظر الجدول 1 .
  49. ↑ مونتينيغرو م (5 ديسمبر 2006). "الأرقام وراء الإيثانول والإيثانول السليلوزي والديزل الحيوي في الولايات المتحدة" غريست .
  50. ↑ نيلسون ر (2007). "الإيثانول السليلوزي: الإيثانول الحيوي في كانساس" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 10-09-2008 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 09-12-2007 .
  51. ↑ رايس، سي دبليو (2002). "تخزين الكربون في التربة: لماذا وكيف؟" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2018-04-05 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2008-11-10 .
  52. ↑ فاريل إيه إي، بليفن آر جيه، تيرنر بي تي، جونز إيه دي، أوهير إم، كامين دي إم (يناير 2006) . "يمكن للإيثانول أن يساهم في تحقيق أهداف الطاقة والبيئة". مجلة ساينس . 311 (5760): 506-508 . رمز Bibcode : 2006Sci...311..506F . doi : 10.1126/science.1121416 . PMID 16439656. S2CID 16061891 .  
  53. ↑ كروتزن، بي جيه، موسير، إيه آر، سميث، كيه إيه، وينيوارتر، دبليو (2008). "انبعاث أكسيد النيتروز من إنتاج الوقود الحيوي الزراعي يُبطل جهود الحد من ظاهرة الاحتباس الحراري عن طريق استبدال الوقود الأحفوري" (ملف PDF) . كيمياء وفيزياء الغلاف الجوي . 8 (2): 389-395 . doi : 10.5194/acp-8-389-2008 .
  54. ↑ سولومون، ب. د.، بارنز، ج. ر.، هالفورسون، ك. إ. (2007). "التاريخ والاقتصاد وسياسة الطاقة". الكتلة الحيوية والطاقة الحيوية . 31 (6): 416-425 . Bibcode : 2007BmBe...31..416S . doi : 10.1016/j.biombioe.2007.01.023 .
  55. 1 2 "اتجاهات إدارة النفايات الصلبة" . البنك الدولي . مؤرشف من الأصل بتاريخ 25-09-2018 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 04-05-2021 .
  56. 1 2 والش م (10 أبريل 2000). "تقديرات موارد الكتلة الحيوية" . أوك ريدج، تينيسي: مختبر أوك ريدج الوطني. مؤرشف من الأصل في 9 فبراير 2008.
  57. ↑ "وقود نبات السويتشغراس يُنتج طاقة وفيرة: دراسة" . رويترز . 10 يناير 2008. مؤرشف من الأصل في 11 يناير 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 فبراير 2008 .
  58. ↑ ماكيبين ب (أكتوبر 2007). "الرياضيات الجديدة للكربون" . مجلة ناشيونال جيوغرافيك .
  59. 1 2 لويولا م (23 نوفمبر 2019). "أوقفوا جنون الإيثانول" . ذا أتلانتيك . تم الاسترجاع في 3 مايو 2021 .
  60. 1 2 3 4 5 رابير ر. "الإيثانول السليلوزي لا يرقى إلى مستوى الضجة المثارة حوله" . فوربس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2021 .
  61. ↑ "مركز بيانات الوقود البديل: خرائط وبيانات - إنتاج الإيثانول العالمي" . afdc.energy.gov . وزارة الطاقة الأمريكية. مايو 2020. مؤرشف من الأصل بتاريخ 19 سبتمبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2021 .
  62. 1 2 أوزبورن، س. (نوفمبر 2007). "الطاقة في عام 2020: تقييم الآثار الاقتصادية لتسويق الإيثانول السليلوزي" (ملف PDF) . وزارة التجارة الأمريكية . تاريخ الاسترجاع: 3 مايو 2021 .
  63. ↑ أوركوت م (9 مايو 2012). "ستواجه الولايات المتحدة صعوبة بالغة في الوفاء بالتزاماتها المتعلقة بالوقود الحيوي" . مجلة إم آي تي ​​للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 29 أبريل 2014.
  64. ↑ بوليس ك (نوفمبر 2012). "إلغاء مصنع بي بي يُلقي بظلاله على مستقبل الإيثانول السليلوزي" . مجلة إم آي تي ​​للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه بتاريخ 3 مايو 2021 .
  65. ↑ ماير أ (2018-01-02). "توقف جهود إنتاج الإيثانول السليلوزي في الغرب الأوسط وسط تحديات مالية وتقنية" . KCUR 89.3 - NPR في مدينة كانساس. أخبار محلية، ترفيه، وبودكاست . مؤرشف من الأصل في 2020-12-03 . تم الاطلاع عليه في 2021-05-03 .
  66. ↑ كتاب حقائق العالم، www.cia.org، 1 مايو 2008
  67. ↑ "الإيثانول السليلوزي: الفوائد والتحديات. علم الجينوم: تحويل الغاز إلى سوائل" . مكتب العلوم بوزارة الطاقة الأمريكية. 2007. مؤرشف من الأصل بتاريخ 21 ديسمبر 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 ديسمبر 2007 .
  68. ↑ "الإيثانول السليلوزي: وقود المستقبل؟" (ملف PDF) . ILSR Daily. 2007. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 27-09-2006.
  69. ↑ ساينز، م. ب. (يونيو 2009). "الإيثانول السليلوزي التجاري: دور الإنزيمات المُعبر عنها في النبات". علم الأحياء الخلوي والتنموي في المختبر - النبات . 45 (3): 314-329 . Bibcode : 2009IVCDB..45..314S . doi : 10.1007/s11627-009-9210-1 . S2CID 23080785 . 
  70. ↑ يانغ ب، وايمان سي إي (2007). "المعالجة المسبقة: مفتاح إنتاج الإيثانول السليلوزي منخفض التكلفة". الوقود الحيوي، والمنتجات الحيوية، والتكرير الحيوي . 2 (1): 26-40 . doi : 10.1002/bbb.49 . S2CID 9015244 . 
  71. ↑ جونسون إي (18 فبراير 2016). "إنتاج الإنزيمات المتكامل يخفض تكلفة الإيثانول السليلوزي" . الوقود الحيوي، والمنتجات الحيوية، والتكرير الحيوي . 10 (2): 164-174 . Bibcode : 2016BiBiB..10..164J . doi : 10.1002/bbb.1634 .
  72. ↑ بيرلاك، آر. دي. (2005). الكتلة الحيوية كمادة خام لصناعة الطاقة الحيوية والمنتجات الحيوية: الجدوى التقنية لتوفير مليار طن سنويًا. تقرير مختبر أوك ريدج الوطني ORNL/TM-2005/66 (تقرير). أوك ريدج، تينيسي: وزارة الطاقة الأمريكية.
  73. ↑ وانغ جي إس، بان إكس جيه، تشو جيه واي، غليسنر آر، روكوود دي (2009). "المعالجة المسبقة بالكبريتيت للتغلب على مقاومة اللجنين السليلوزي (SPORL) من أجل التحلل الإنزيمي الفعال للأخشاب الصلبة". التقدم في التكنولوجيا الحيوية . 25 (4): 1086-193 . Bibcode : 2009BioPr..25.1086W . doi : 10.1002/btpr.206 . PMID 19551888. S2CID 18328577 .  
  74. ↑ فودي، ب. إي.، وفودي، ك. ج. (1991). "تطوير نظام متكامل لإنتاج الإيثانول من الكتلة الحيوية". في: كلاس، د. ل. (محرر). الطاقة من الكتلة الحيوية والنفايات . شيكاغو: معهد تكنولوجيا الغاز. ص 1225-1243 . 
  75. ↑ باتيل، ب. (9 سبتمبر 2008). "بكتيريا أفضل لإنتاج الإيثانول السليلوزي: سلالة جديدة من البكتيريا قد تجعل الإيثانول السليلوزي أرخص" . مجلة إم آي تي ​​للتكنولوجيا . مؤرشف من الأصل في 8 يونيو 2011.
  76. ↑ غوليتش، فاتح؛ بارثيبان، أنبوراجان؛ أومينويكي، غريت سي.؛ موسى، عمر؛ ويليامز، أورلا؛ مرتضائي، ياسنا؛ سوك-أوه، هيون؛ ليستر، إدوارد؛ أوغباغا، تشوكوما سي.؛ غونيش، بورجو؛ أوكولي، جود أ. (12 أكتوبر 2023). "التقدم المحرز في تثمين الكتلة الحيوية الليغنوسليلوزية لإنتاج الوقود الحيوي والمواد الكيميائية ذات القيمة المضافة في الاتحاد الأوروبي: التركيز على عمليات التحويل الحراري الكيميائي" . الوقود الحيوي، والمنتجات الحيوية، والتكرير الحيوي . 18 (3): 755-781 . doi : 10.1002/bbb.2544 .
  77. ↑ سالاديني، فابريزيو؛ باتريزي، نيكوليتا؛ بولسيلي، فيديريكو م.؛ ماركيتيني، ناديا؛ باستيانوني، سيموني (ديسمبر 2016). "إرشادات لتقييم الطاقة الكامنة للجيل الأول والثاني والثالث من الوقود الحيوي". مراجعات الطاقة المتجددة والمستدامة . 66 : 221-227 . doi : 10.1016/j.rser.2016.07.073 .
  78. ↑ " مصفاة فيربيو نيفادا الحيوية - فيربيو أمريكا الشمالية" . فيربيو أمريكا الشمالية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أغسطس 2021. يُستخدم الدبال، المعروف أيضًا باسم المخلفات العضوية، في نهاية المطاف كوقود للمركبات من الغاز الطبيعي المضغوط (CNG) أو الغاز الطبيعي المسال (LNG). وهو مُحسِّن للتربة غني باللجنين والمغذيات، ذو قيمة مضافة، يشبه الخث أو السماد العضوي، ويمكن إعادته إلى موردي المواد الخام أو معالجته لاحقًا إلى منتجات قابلة للتسويق.
  79. 1 2 راينهارت، ل. (2006). "عشب السويتشغراس كمحصول للطاقة الحيوية. الخدمة الوطنية لمعلومات الزراعة المستدامة" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 15 يوليو 2007. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 ديسمبر 2007 .
  80. ↑ كريستيان دي جي، ريتش إيه بي، ييتس إن إي (نوفمبر 2008). "نمو وإنتاجية ومحتوى المعادن لنبات المسكانثوس العملاق المزروع كوقود حيوي على مدى 14 موسم حصاد متتالي". المحاصيل الصناعية والمنتجات . 28 (3): 320-327 . doi : 10.1016/j.indcrop.2008.02.009 .
  81. ↑ لوغار، آر جي، وولسي، آر جيه (1999). "البترول الجديد". الشؤون الخارجية . 78 (1): 88-102 . doi : 10.2307/20020241 . JSTOR 20020241 . 
  82. ↑ باروس س (2020). التقرير السنوي للوقود الحيوي . وزارة الزراعة الأمريكية، دائرة الزراعة الخارجية . ص 33. 
  83. ↑ "نوفوزيمز تستحوذ على شركة إيوجين للمنتجات الحيوية - مدير السماد" . 11 فبراير 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2021 .
  84. ↑ "Raízenplaneja mais três usinas de etanol 2G" . أرجوس ميديا . 2021-03-18. مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2021-03-18 . تم الاسترجاع بتاريخ 2021-05-05 .
  85. ↑ ريشار هـ (19 سبتمبر 2020). "شركة نيو إنرجي بلو تحوّل المخلفات الزراعية إلى وقود بديل، وتخفض الانبعاثات" . ويست توداي . مؤرشف من الأصل في 2 أكتوبر 2020. تم الاطلاع عليه في 5 مايو 2021 .
  86. ↑ "سيكاب وفيرتورو تبنيان مصنعًا تجريبيًا واسع النطاق لإنتاج "جولديلوكس"" . Bioenergy International . 2020-03-09 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2021-05-05 . "
  87. ↑ سكوت أ (30 سبتمبر 2018). "كلاريانت تراهن بقوة على الإيثانول السليلوزي" . أخبار الكيمياء والهندسة .
  88. ↑ غارسيا بيريز الأول (23 فبراير 2021). "شركة إسبانية للطاقة المتجددة تُعلن إفلاسها" . Bloomberg.com . تاريخ الاسترجاع: 5 مايو 2021 .
  89. ↑ بيتينهاوزن، سي (8 ديسمبر 2023). "كلاريانت هي أحدث شركة تنسحب من إنتاج الإيثانول السليلوزي" . أخبار الكيمياء والهندسة . مؤرشف من الأصل في 8 ديسمبر 2023. تم الاطلاع عليه في 16 أكتوبر 2025 .
  90. ↑ كيركوود الأول (25 مايو 2020). "مجلس موسويلبروك يدرس منح 10 ملايين دولار لمحطة وقود حيوي في مراحلها الأولى بعد انسحاب مستثمر صيني" . نيوكاسل هيرالد . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2021 .
  91. ↑ قانون الغذاء والحفظ والطاقة لعام 2008
  92. ↑ بيفيل، كريس (20 يناير 2011). "وزارة الزراعة الأمريكية توافق على ضمانات قروض لثلاثة مشاريع سليلوزية" . مجلة منتجي الإيثانول .
  93. ↑ ماثيو ل. والد (6 يوليو/تموز 2011). "الولايات المتحدة تدعم مشروعًا لإنتاج الوقود من مخلفات الذرة" . صحيفة نيويورك تايمز . تم الاطلاع عليه في 7 يوليو/تموز 2011. تخطط وزارة الطاقة الأمريكية لتقديم ضمان قرض بقيمة 105 ملايين دولار لتوسيع مصنع الإيثانول في إيميتسبيرغ، أيوا، والذي يهدف إلى إنتاج وقود السيارات من كيزان الذرة وأوراقها وقشورها.

للمزيد من القراءة