Bibobutanol - metody wytwarzania i oczyszczania

Perspektywa wyczerpania naturalnych zasobów produktów ropopochodnych oraz rosnące ceny tych surowców skłaniają do poszukiwania paliw z odnawialnych źródeł energii, czyli biopaliw. Główna uwaga do tej pory skupiana była na bioetanolu ze względu na dostępność surowców do jego wytwarzania i dobrze opracowane metody wydzielania i oczyszczania. Alkohol butylowy - biobutanol może być traktowany jako potencjalne biopaliwo. Biobutanol jest bardzo atrakcyjnym źródłem energii, gdyż - w przeciwieństwie do bioetanolu - jest niehigroskopijny, nie powoduje korozji i ma większą wartość opałową. Produkcja butanolu może odbywać się w procesie fermentacji zwanej ABE (od aceton, butanol, etanol), przeprowadzanej najczęściej przez bakterie Clostridium acetobutylicum. Podstawowy problem szerszego wykorzystania biobutanolu leży w jego wytwarzaniu z odpowiednią wydajnością, a ta z kolei jest limitowana wydzielaniem butanolu z brzeczki fermentacyjnej. Proces destylacji nie jest w tym przypadku możliwy do realizacji. Klasyczna ekstrakcja wymaga zastosowania cieczy albo palnych, albo toksycznych. W celu wydzielania i oczyszczania biobutanolu proponuje się zastosowanie cieczy jonowych IL. Wykorzystanie cieczy jonowych do ekstrakcji butanolu (usuwania ze środowiska fermentacji) może być zrealizowane albo poprzez bezpośrednie zastosowanie cieczy w bioreaktorze i oddzielenie butanolu na zewnątrz bioreaktora, albo poprzez wyprowadzenie brzeczki fermentacyjnej na zewnątrz bioreaktora i oddzielanie butanolu w kontraktorze membranowym.

The prospect of depletion of natural resources, petroleum products and rising prices of raw materials tend to look for fuels from renewable energy sources and biofuels. The focus so far has been on bioethanol due to the availability of raw materials for its production and well-developed methods for isolation and purification. Butyl alcohol - biobutanol can be regarded as a potential biofuel. Biobutanol is a very attractive energy source because - as opposed to the bioethanol - is non-hygroscopic, does not cause corrosion and has a higher calorific value. Production of butanol may be made by a fermentation process called ABE (from acetone, butanol, ethanol), carried out mostly by the bacterium Clostridium acetobutylicum. The basic problem of wider use of biobutanol lies in its production with sufficient efficiency and this in turn is limited by separation of butanol from fermentation broth. The distillation process is not applicable. The classical extraction requires the use of a flammable or toxic liquid. For separation and purification of biobutanol it is proposed to apply ionic liquids. Use of ionic liquids for the extraction of butanol (to remove from the fermentation environment) can be achieved either through direct application of the liquid in the bioreactor and separation of butanol on the outside of bioreactor or through directing fermentation broth outside the bioreactor and separation of butanol in the membrane contractor.