تولید سوخت زیستی از بقایای کلزا

به گزارش مهر، کاه و کلش باقی‌مانده از محصولات کشاورزی نظیر گندم، جو، یولاف و کلزا به عنوان منابع بالقوه و فوق‌العاده‌ای برای تولید سوخت زیستی شناخته می‌شوند. در حال حاضر در بریتانیا حدود 12 میلیون تن بقایای گیاهی و کاه و کلش تولید می‌شود و اگرچه مقدار زیادی از آن برای تهیه بستر حیوانات، کمپوست قارچ و موارد دیگر مصرف می‌شود باز هم مقادیر قابل توجهی به صورت مازاد باقی می‌ماند.

این بقایای گیاهی حاوی ترکیبات مختلف کربوهیدراته در ساختمان خود هستند که با انجام تغییراتی می‌توانند به عنوان منبع مناسبی برای تولید سوخت زیستی مورد استفاده قرار بگیرند. با چنین استفاده‌ای از بقایای گیاهی، تولید سوخت زیستی نه تنها دیگر به عنوان رقیبی برای تولید غذا به شمار نمی‌آید، بلکه به عنوان راهی پایدار و سازگار با محیط زیست برای استفاده از این بقایا مورد استفاده قرار خواهد گرفت.

ترکیبات کربوهیدراته موجود در بقایای گیاهی از آن جایی که اغلب، حالت ساختمانی داشته و در حفظ و استحکام بافت گیاهی کاربرد دارند، در حالت عادی برای آنزیم‌های تبدیل‌گر، غیر قابل دسترس هستند. از این رو قبل از این که قابلیت تبدیل به سوخت زیستی را پیدا کنند بایستی تحت پیش تیمارهای مختلف قرار بگیرند. بعد از پیش تیمار شدن، این ترکیبات می‌توانند به کمک آنزیم‌های خاص به ترکیبات ساده‌تری نظیر قند گلوکز تبدیل شده و این قند نیز بعدا طی فرایندی به کمک مخمرها به اتانل که مایه اصلی سوخت زیستی است تبدیل می‌شود.

محققان انستیتوی غذا در بریتانیا با استفاده از امکانات مرکز پالایش زیستی پارک فناوری نورویچ، گام‌های موثری را در این زمینه برداشته‌اند. آن‌ها با استفاده از روش‌های مختلف پیش تیمار، قابلیت استخراج اتانل را از بقایای گیاه روغنی کلزا افزایش داده‌اند.
این پژوهشگران به سرپرستی پروفسور کیت والدون با استفاده از "تکنیک انفجار بخار" برای پخت تحت فشار بیوماس گیاهی کلزا استفاده کردند تا بدین ترتیب واکنش‌های شیمیایی خاصی را که منجر به تغییر ترکیبات کربوهیدراته می‌شود برانگیزند.

در این آزمایش تکنیک انفجار بخار تحت دماها و دوره‌های زمانی متفاوت اعمال شد و سپس با استفاده از روش‌های فیزیکی و بیوشیمیایی، وضعیت کربوهیدرات‌ها قبل و بعد از این مراحل ساکاریفیکیشن مورد ارزیابی قرار گرفت. نتیجه نشان داد که هر چه شدت پیش‌تیمارها افزایش یابد مقدار کربوهیدرات سلولزی که به گلوگز تبدیل می‌شود بیشتر می‌شود. همچنین با کاهش بعضی از ترکیبات جنبی، کارایی ساکارفیکیشن افزایش می‌یابد. برای مثال حذف زایلن از بافت کاه و کلش به کمک بعضی از آنزیم‌ها و کنترل سطوح لیگنین می‌تواند تولید سوخت زیستی را بهبود بخشد.

این یافته‌ها می‌توانند کمک موثری به افزایش بازده تبدیل کاه و کلش و بقایای کلزا به سوخت‌های زیستی باشند. به گفته محققین، علم اصلاح نباتات تاکنون فقط به بهبود عملکرد دانه و میزان روغن در دانه‌های روغنی نظیر کلزا توجه داشته است. ولی می‌توان با طراحی و اجرای پروژه‌های اصلاحی برای مناسب‌تر کردن بقایای گیاهی، علاوه بر دانه و روغن بیشتر، به کاه و کلش بهتری نیز برای تولید سوخت زیستی دست یافت.