Biotechnologia może zredukować emisję dwutlenku węgla

Biotechnologia może zredukować emisję dwutlenku węgla

Zmiana procesów chemicznych na biochemiczne w produkcji wielkotonażowej substancji chemicznych takich jak etanol, butanol oraz kwas akrylowy może znacząco zredukować zużycie surowców kopalnych oraz emisję CO2 do atmosfery. Wprowadzenie na szeroką skalę biotechnologii w przemyśle chemicznym dałoby redukcję emisji dwutlenku węgla o 0,5 do 1 mld ton rocznie – informację tę zamieszczono w czasopiśmie „Environmental Science & Technology” wydawanym przez ACS.

Obecnie na potrzeby produkcji chemicznej zużywa się ogromne ilości ropy naftowej oraz gazu ziemnego (jednak mniej w porównaniu do energetyki), co powoduje emisję miliardów ton dwutlenku węgla. Biotechnologia przemysłowa nie zdobywa jak na razie takiej popularności jak alternatywne źródła energii czy procesy spalania biomasy.
B. G. Hermann z Utrecht University (Holandia) wraz z współpracownikami przeprowadził analizę korzyści środowiskowych z wprowadzenia procesów biotechnologicznych na szerszą skalę w przemyśle chemicznym. Dzięki postępowi, jaki się dokonał w ostatnich latach w dziedzinie procesów fermentacji poszerza się grupa substancji wielkotonażowych, które mogą być w ten sposób produkowane. Spodziewany jest dalszy wzrost wydajności procesów fermentacji z uwagi na wprowadzanie coraz to nowych modyfikowanych genetycznie organizmów.

Holenderscy naukowcy wzięli do badań 3 surowce odnawialne: glukozę pochodzącą ze skrobi kukurydzianej, sacharozę z trzciny cukrowej oraz ulegające fermentacji cukry uzyskane z lignoceluloz. Produkty, jakie otrzymano z tych surowców to: 1,3-propanodiol (PDO), kwas octowy, akrylowy, adypinowy, butanol (otrzymywany w procesie ABE), etanol, lizyna, kwas mlekowy, polihydroksyalkany (PHA) i kwas bursztynowy. Ponadto uwzględniono jeszcze 5 wielkotonażowych produktów przemysłu chemicznego, które są otrzymywane pośrednio na drodze biochemicznej: etylen, kaprolaktam, mleczan etylu, polikwas mlekowy oraz politrimetylenotereftalan.

Najlepsze wyniki, jeśli chodzi o korzyści dla środowiska naturalnego (uwzględniając m. in. konieczną powierzchnię upraw roślin będących surowcami) otrzymano w przypadku 1,3-propanodiolu, politrimetylenotereftalanu, kwasu bursztynowego oraz etanolu – dotyczy to technologii na dzień dzisiejszy. W przyszłości przewiduje się, że również pozostałe substancje (oprócz kwasu octowego) z powodzeniem mogą być otrzymywane na drodze procesów biotechnologicznych.

(pj)