Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о бутаноле из биомассы, используемом в качестве химического вещества и топлива для платформы. Для других спиртов, используемых в качестве топлива, см. Спиртовое топливо .
Бутанол, углеводород C-4, является многообещающим биотопливом, который имеет много общих свойств с бензином.

Бутанол можно использовать в качестве топлива в двигателе внутреннего сгорания . Он больше похож на бензин, чем на этанол . C4-углеводород, бутанол, является альтернативным топливом и поэтому работает в транспортных средствах, предназначенных для использования с бензином без модификации. [1] Его можно производить из биомассы (как «биобутанол»), а также из ископаемого топлива (как «петробутанол» [2] ). И биобутанол, и петробутанол обладают одинаковыми химическими свойствами. Бутанол из биомассы называется биобутанолом. [3] [4]

Бутанольное топливо, хотя и интригует во многих отношениях, редко бывает экономически конкурентоспособным.

Генетически модифицированные бактерии [ править ]

Этот метод производства предлагает способ производства жидкого топлива из устойчивых источников . [5]

Однако ферментация остается неэффективной. Урожайность низкая, а разделение очень дорого. Получение более высоких выходов бутанола требует манипулирования метаболическими сетями с помощью метаболической инженерии и генной инженерии . [6] [7]

Escherichia coli [ править ]

Кишечная палочка или кишечная палочка , представляют собой грамотрицательная , палочковидные бактерии . E. coli - это микроорганизм, который, скорее всего, перейдет на промышленное производство изобутанола. [8] В модифицированной форме E. coli производит самый высокий выход изобутанола среди всех микроорганизмов. [ Править ] Методытакие как элементарный анализ режима были использованы для улучшения метаболизма эффективности в E.coli , так что большое количества изобутаноламожет быть получены. [9] E. coli является идеальным биосинтезатором изобутанола по нескольким причинам:

  • E. coli - это организм, для которого существует несколько инструментов генетических манипуляций, и это организм, о котором существует обширная научная литература. [8] Это богатство знаний позволяет ученым легко модифицировать E. coli .
  • E. coli обладает способностью использовать лигноцеллюлозу (отходы растений, оставшиеся от сельского хозяйства) в синтезе изобутанола. Использование лигноцеллюлозы предотвращает использование E. coli растительного вещества, предназначенного для потребления человеком, и предотвращает любое соотношение цены на продукты питания и топливо, которое могло бы возникнуть в результате биосинтеза изобутанола E. coli . [8]
  • Генетическая модификация использовалась для расширения области применения лигноцеллюлозы, которая может использоваться E. coli . Это сделало E. coli полезным и разнообразным биосинтезатором изобутанола. [10]

Основной недостаток E. coli заключается в том, что при выращивании она чувствительна к бактериофагам . Эта восприимчивость потенциально может остановить целые биореакторы. [8] Кроме того, нативный путь реакции с изобутанолом в E. coli оптимально функционирует при ограниченной концентрации изобутанола в клетке. Чтобы свести к минимуму чувствительность E. coli в высоких концентрациях, мутанты ферментов, участвующих в синтезе, могут быть получены путем случайного мутагенеза . Случайно некоторые мутанты могут оказаться более толерантными к изобутанолу, что повысит общий выход синтеза. [11]

Clostridia [ править ]

Бутанол можно получить путем ферментации биомассы с помощью процесса ABE с использованием Clostridium acetobutylicum , Clostridium beijerinckii . C. acetobutylicum когда-то использовался для производства ацетона из крахмала . Бутанол был побочным продуктом ферментации (производилось вдвое больше бутанола). Сырье для биобутанола такое же, как и для этанола: энергетические культуры, такие как сахарная свекла , сахарный тростник , кукурузное зерно , пшеница и маниока , перспективные непродовольственные энергетические культуры, такие как просо.и даже гваюле в Северной Америке, а также побочные продукты сельского хозяйства, такие как жмых , солома и стебли кукурузы . [12] Согласно DuPont , существующие заводы по производству биоэтанола можно с минимальными затратами переоборудовать для производства биобутанола. [13] Кроме того, производство бутанола из биомассы и побочных продуктов сельского хозяйства может быть более эффективным (т. Е. Единичная движущая сила двигателя на единицу потребленной солнечной энергии), чем производство этанола или метанола . [14]

Штамм Clostridium может превращать практически любую форму целлюлозы в бутанол даже в присутствии кислорода. [15]

Штамм Clostridium cellulolyticum , природного микроба, разлагающего целлюлозу, дает изобутанол непосредственно из целлюлозы. [16]

Комбинация сукцината и этанола может быть ферментирована для получения бутирата (предшественника бутанольного топлива), используя метаболические пути, присутствующие в Clostridium kluyveri . Сукцинат является промежуточным звеном цикла TCA , который метаболизирует глюкозу. Анаэробные бактерии, такие как Clostridium acetobutylicum и Clostridium saccharobutylicum, также содержат эти пути. Сукцинат сначала активируется, а затем восстанавливается в результате двухстадийной реакции с образованием 4-гидроксибутирата , который затем метаболизируется до кротонил-кофермента А.(CoA). Кротонил-КоА затем превращается в бутират. Гены, соответствующие этим путям продуцирования бутанола из Clostridium, были клонированы в E. coli . [17]

Цианобактерии [ править ]

Цианобактерии являются филом из фотосинтезирующих бактерий. [18] Цианобактерии подходят для биосинтеза изобутанола, если они генетически модифицированы для производства изобутанола и соответствующих ему альдегидов . [19] Виды цианобактерий, продуцирующие изобутанол, обладают рядом преимуществ в качестве синтезаторов биотоплива:

  • Цианобактерии растут быстрее растений [20], а также поглощают солнечный свет более эффективно, чем растения. [21] Это означает, что они могут пополняться быстрее, чем растительные вещества, используемые для других биосинтезаторов биотоплива.
  • Цианобактерии можно выращивать на непахотных землях (земле, не используемой для сельского хозяйства). [20] Это предотвращает конкуренцию между источниками пищи и источниками топлива . [20]
  • Добавками, необходимыми для роста цианобактерий, являются CO 2 , H 2 O и солнечный свет. [21] Это дает два преимущества:
    • Поскольку CO 2 происходит из атмосферы, цианобактерии не нуждаются в растительном веществе для синтеза изобутанола (у других организмов, синтезирующих изобутанол, растительное вещество является источником углерода, необходимого для синтетической сборки изобутанола). [21] Поскольку в этом методе производства изобутанола не используются растительные вещества, устраняется необходимость получать растительные вещества из пищевых источников и создавать соотношение цен на продукты питания и топливо. [20]
    • Поскольку CO 2 абсорбируется из атмосферы цианобактериями, существует возможность биоремедиации (в виде цианобактерий, удаляющих избыток CO 2 из атмосферы). [21]

Основными недостатками цианобактерий являются:

  • Цианобактерии чувствительны к условиям окружающей среды при выращивании. Цианобактерии сильно страдают от солнечного света неподходящей длины волны и интенсивности, CO 2 неподходящей концентрации или H 2 O неподходящей солености, хотя множество цианобактерий способны расти в солоноватых и морских водах. Эти факторы, как правило, трудно контролировать, и они представляют собой серьезное препятствие для производства изобутанола цианбактериями. [22]
  • Биореакторы цианобактерий требуют большой энергии для работы. Культуры требуют постоянного перемешивания, а сбор биосинтетических продуктов требует больших затрат энергии. Это снижает эффективность производства изобутанола цианобактериями. [22]

Сине-зеленые водоросли могут быть переработаны для увеличения производства бутанола, что демонстрирует важность АТФ и движущих сил кофакторов как принципа проектирования путей. Многие организмы обладают способностью производить бутанол, используя ацетил-КоА- зависимый путь. Основная проблема с этим путем - первая реакция, включающая конденсацию двух молекул ацетил-КоА в ацетоацетил-КоА . Эта реакция термодинамически невыгодна из-за связанной с ней положительной свободной энергии Гиббса (dG = 6,8 ккал / моль). [23] [24]

Bacillus subtilis [ править ]

Bacillus subtilis - это грамположительные палочковидные бактерии. Bacillus subtilis предлагает многие из тех же преимуществ и недостатков, что и E. coli , но он менее широко используется и не производит изобутанол в таких больших количествах, как E. coli . [8] Подобно E. coli , Bacillus subtilis способен продуцировать изобутанол из лигноцеллюлозы, и с ним легко манипулировать обычными генетическими методами. [8] Элементарный режим анализа также использовался для улучшения метаболического пути синтеза изобутанола,используемого Bacillus subtilis., что приводит к более высокому выходу производимого изобутанола. [25]

Saccharomyces cerevisiae [ править ]

Saccharomyces cerevisiae , или S. cerevisiae , представляет собой разновидность дрожжей . S. cerevisiae естественным образом производит изобутанол в небольших количествах посредствомпути биосинтеза валина . [26] S. cerevisiae является идеальным кандидатом для производства биотоплива изобутанола по нескольким причинам:

  • S. cerevisiae можно выращивать при низких уровнях pH , что помогает предотвратить загрязнение во время роста в промышленных биореакторах. [8]
  • S. cerevisiae не может быть поражен бактериофагами, потому что это эукариот . [8]
  • Уже существуют обширные научные знания о S. cerevisiae и ее биологии. [8]

Сверхэкспрессия ферментов пути биосинтеза валина S. cerevisiae была использована для повышения выхода изобутанола. [26] [27] [28] Однако с S. cerevisiae оказалось трудно работать из-за присущей ему биологии:

  • Как эукариот S. cerevisiae генетически более сложен, чем E. coli или B. subtilis , и в результате их труднее генетически манипулировать. [8]
  • S. cerevisiae обладает естественной способностью производить этанол . Эта естественная способность может подавлять и, следовательно, подавлять выработку изобутанола S. cerevisiae . [8]
  • S. cerevisiae не может использовать пять углеродных сахаров для производства изобутанола. Невозможность использовать пять-углеродные сахара ограничивает S.cerevisiae , от использования лигноцеллюлозы, и средства S.cerevisiae , должно использовать растительный материал , предназначенные для потребления человека , чтобы произвести изобутанол. Это приводит к неблагоприятному соотношению цен на продукты питания / топливо, когда изобутанол продуцируется S. cerevisiae . [8]

Ralstonia eutropha [ править ]

Ralstonia eutropha - грамотрицательная почвенная бактериякласса бетапротеобактерий . Ralstonia eutropha способна преобразовывать электрическую энергию в изобутанол. Это преобразование выполняется в несколько этапов:

  • Аноды помещают в смесь H 2 O и CO 2 .
  • Электрический ток проходит через аноды, и в ходе электрохимического процесса H 2 O и CO 2 объединяются для синтеза муравьиной кислоты .
  • Культура из Ralstonia eutropha (состоящий из штамма , толерантных к электроэнергии) хранится в Н 2 O и СО 2 смеси.
  • Затем культура Ralstonia eutropha превращает муравьиную кислоту из смеси в изобутанол.
  • Затем биосинтезированный изобутанол отделяется от смеси и может использоваться в качестве биотоплива.

Сырье [ править ]

Высокая стоимость сырья рассматривается как одно из основных препятствий на пути промышленного производства бутанолов. Использование недорогого и обильного исходного сырья, например кукурузной соломы, может повысить экономическую жизнеспособность процесса. [29]

Метаболическая инженерия может использоваться, чтобы позволить организму использовать более дешевый субстрат, такой как глицерин, вместо глюкозы . Поскольку для процессов ферментации требуется глюкоза, полученная из пищевых продуктов, производство бутанола может негативно повлиять на снабжение продуктами питания (см. Обсуждение продуктов питания и топлива ). Глицерин - хороший альтернативный источник для производства бутанола . Хотя источники глюкозы ценны и ограничены, глицерин имеется в большом количестве и имеет низкую рыночную цену, поскольку он является побочным продуктом производства биодизеля . Производство бутанола из глицерина экономически целесообразно с использованием метаболических путей, которые существуют вБактерия Clostridium pasteurianum . [30]

Повышение эффективности [ править ]

Процесс, называемый разделением точки помутнения, может позволить извлечь бутанол с высокой эффективностью. [31]

Производители и распространение [ править ]

DuPont и BP планируют сделать биобутанол первым продуктом своих совместных усилий по разработке, производству и продаже биотоплива следующего поколения. [32] В Европе швейцарская компания Butalco [33] разрабатывает генетически модифицированные дрожжи для производства биобутанола из целлюлозных материалов. Американская компания Gourmet Butanol разрабатывает процесс преобразования органических отходов в биобутанол с использованием грибов. [34] [35] Celtic Renewables производит биобутанол из отходов производства виски и низкосортного картофеля .

Свойства обычных видов топлива [ править ]

Изобутанол [ править ]

Изобутанол - это биотопливо второго поколения с несколькими качествами, которые решают проблемы, связанные с этанолом. [8]

Свойства изобутанола делают его привлекательным биотопливом:

  • относительно высокая плотность энергии , 98% от плотности бензина. [36]
  • плохо впитывает воду из воздуха, предотвращая коррозию двигателей и трубопроводов. [8]
  • может быть смешано с бензином в любой пропорции [37], что означает, что топливо может «попасть» в существующую нефтяную инфраструктуру в качестве замены топлива или основной присадки. [8]
  • могут быть произведены из растительного сырья, не связанного с запасами продовольствия, что предотвращает взаимосвязь цен на топливо / продовольствие. [8] [9] [10] [25]

н-бутанол [ править ]

Бутанол лучше переносит загрязнение водой и менее агрессивен, чем этанол, и более подходит для распределения по существующим трубопроводам для бензина. [13] В смесях с дизельным топливом или бензином бутанол с меньшей вероятностью отделится от этого топлива, чем этанол, если топливо загрязнено водой. [13] Существует также синергия совместной смеси давления паров с бутанолом и бензином, содержащим этанол, что облегчает смешивание этанола. Это облегчает хранение и распределение топливных смесей. [13] [38] [39]

ТопливоПлотность энергии
Соотношение воздух-топливо
Удельная
энергия		Теплота
испарения		РОНПНAKI
Бензин и биогазолин32 МДж / л14,72,9 МДж / кг воздуха0,36 МДж / кг  91–99  81–89  87-95
Бутанольное топливо29,2 МДж / л11.13,6 МДж / кг воздуха0,43 МДж / кг  96  78  87
Топливо безводный этанол19,6 МДж / л  9.03,0 МДж / кг воздуха0,92 МДж / кг107  89
Топливо метанол16 МДж / л  6.43,1 МДж / кг воздуха1,2 МДж / кг10692

Октановое число н-бутанола похож на бензин , но ниже , чем у этанола и метанола. н-Бутанол имеет RON ( октановое число по исследованиям ) 96 и MON ( моторное октановое число ) 78 (с результирующим октановым числом (октановое число насоса (R + M) / 2) 87, используемым в Северной Америке), в то время как t -бутанол имеет октановое число 105 RON и 89 MON. [41] Т-бутанол используется в качестве добавки к бензину, но не может использоваться в качестве топлива в чистом виде, потому что его относительно высокая температура плавления 25,5 ° C (79 ° F) приводит к его гелеобразованию и затвердеванию при температуре около комнатной. С другой стороны, изобутанолимеет более низкую температуру плавления, чем н-бутанол, и благоприятное RON 113 и MON 94, и, таким образом, намного лучше подходит для смесей бензина с высоким содержанием фракций, смесей с н-бутанолом или в качестве автономного топлива. [42]

Топливо с более высоким октановым числом менее склонно к детонации (чрезвычайно быстрое и самопроизвольное возгорание из-за сжатия), и система управления любого современного автомобильного двигателя может воспользоваться этим, регулируя угол опережения зажигания. Это повысит энергоэффективность, что приведет к большей экономии топлива, чем показывают сравнения энергосодержания различных видов топлива. За счет увеличения степени сжатия может быть достигнута дальнейшая экономия топлива, мощность и крутящий момент. И наоборот, топливо с более низким октановым числом более склонно к детонации и снижает эффективность. Стук также может вызвать повреждение двигателя. Двигатели, предназначенные для работы с октановым числом 87, не будут иметь дополнительной экономии энергии / топлива от работы на более высоком октановом топливе.

Характеристики бутанола: соотношение воздух-топливо, удельная энергия, вязкость, удельная теплоемкость [ править ]

Спиртовое топливо, в том числе бутанол и этанол, частично окисляется, и поэтому необходимо использовать более богатые смеси, чем бензин. Стандартные бензиновые двигатели в автомобилях могут регулировать соотношение воздух-топливо для учета изменений в топливе, но только в определенных пределах в зависимости от модели. Если предел превышен при работе двигателя на чистом этаноле или смеси бензина с высоким содержанием этанола, двигатель будет работать на обедненной смеси, что может серьезно повредить компоненты. По сравнению с этанолом, бутанол можно смешивать с бензином в более высоких пропорциях для использования в существующих автомобилях без необходимости модернизации, так как соотношение воздух-топливо и содержание энергии ближе к бензину. [38] [39]

Спиртовое топливо имеет меньше энергии на единицу веса и единицы объема, чем бензин. Чтобы можно было сравнить чистую энергию, выделяемую за цикл, иногда используется показатель, называемый удельной энергией топлива. Он определяется как энергия, выделяемая на соотношение воздух-топливо. Чистая энергия, выделяемая за цикл, выше для бутанола, чем для этанола или метанола, и примерно на 10% выше, чем для бензина. [43]

ВеществоКинематическая
вязкость
при 20 ° C
Бутанол3,64 сСт
Дизель> 3 сСт
Этиловый спирт1,52 сСт
Вода1,0 сСт
Метанол0,64 сСт
Бензин0,4–0,8 сСт

Вязкость спиртов увеличивается с увеличением длины углеродных цепей. По этой причине бутанол используется в качестве альтернативы более коротким спиртам, когда требуется более вязкий растворитель. Кинематическая вязкость бутанола в несколько раз выше, чем у бензина, и примерно такая же вязкость, как у высококачественного дизельного топлива. [44]

Топливо в двигателе должно испариться, прежде чем оно сгорит. Недостаточное испарение - известная проблема, связанная со спиртовым топливом при холодном пуске в холодную погоду. Поскольку теплота испарения бутанола составляет менее половины теплоты испарения этанола, двигатель, работающий на бутаноле, будет легче запускать в холодную погоду, чем двигатель, работающий на этаноле или метаноле. [38]

Топливные смеси с бутанолом [ править ]

Стандарты смешивания этанола и метанола в бензине существуют во многих странах, включая ЕС, США и Бразилию. Приблизительные эквивалентные смеси бутанолов могут быть рассчитаны из соотношений между стехиометрическим соотношением топливо-воздух бутанола, этанола и бензина. Обычные топливные смеси этанола для топлива, продаваемого как бензин, в настоящее время составляют от 5% до 10%. Подсчитано, что можно сэкономить около 9,5 гигалитра (Гл) бензина и примерно 64,6 г смеси бутанол-бензин 16% (Bu16) потенциально можно произвести из остатков кукурузы в США, что эквивалентно 11,8% всего бензина в стране. потребление. [45]

Принятие потребителями может быть ограничено из-за потенциально неприятного бананового запаха н-бутанола. [46] В настоящее время разрабатываются планы по выпуску на рынок топлива, состоящего из 85% этанола и 15% бутанола (E85B), поэтому существующие двигатели внутреннего сгорания E85 могут работать на 100% возобновляемом топливе, которое можно производить без использования каких-либо ископаемых видов топлива. Поскольку его более длинная углеводородная цепь делает его довольно неполярным , он больше похож на бензин, чем на этанол. Было продемонстрировано, что бутанол работает в транспортных средствах, предназначенных для использования с бензином без модификации.

Бутанол в транспортных средствах [ править ]

В настоящее время не известно ни одно серийное транспортное средство, одобренное производителем для использования со 100% бутанолом. По состоянию на начало 2009 года в США только несколько автомобилей были одобрены для использования даже на топливе E85 (т.е. 85% этанола + 15% бензина). Однако в Бразилии все производители автомобилей (Fiat, Ford, VW, GM, Toyota, Honda, Peugeot, Citroen и другие) производят автомобили с «гибким топливом», которые могут работать на 100% бензине или любой смеси этанола и бензина до 85% этанол (E85). Эти автомобили с гибким топливом составляют 90% продаж личных автомобилей в Бразилии в 2009 году. BP и Dupont, участвующие в совместном предприятии по производству и продвижению бутанольного топлива, утверждают [47], что «биобутанол можно смешивать до 10% v / v для европейского бензина и 11,5% v / v для бензина в США ». [48] [49] ВГонка Пти-Ле-Ман 2009 года , № 16 Lola B09 / 86 - Mazda MZR-R компании Dyson Racing использовалась на смеси биобутанола и этанола, разработанной технологическим партнером компании BP .

См. Также [ править ]

  • Спирт для реактивного топлива
  • Побочный продукт сельского хозяйства
  • Соотношение воздух-топливо
  • Биоалкоголь
  • Биотопливо
  • Биодизель
  • Биоводород
  • Биоконверсия биомассы в смешанное спиртовое топливо
  • Бутанол
  • Катализатор
  • Диметиловый эфир
  • Дистилляция
  • Стандарты выбросов
  • Энергетический урожай
  • Этанол топливо
  • Ферментационная установка
  • Муравьиная кислота : может использоваться в качестве промежуточного звена для производства изобутанола из CO2 с использованием микробов [50] [51] [52]
  • Gevo Biofuels
  • Список растительных масел, используемых для биотоплива

Ссылки [ править ]

  1. ^ "ButylFuel, LLC" . Проверено 29 января 2008 .
  2. ↑ Ацуми, Шота; Ханаи, Тайдзо; Ляо, Джеймс С. (2008), "Non-ферментативные пути синтеза разветвленных высших спиртов в качестве биотоплива", Nature , 451 (7174): 86-89, Bibcode : 2008Natur.451 ... 86A , DOI : 10.1038 / nature06450 , PMID 18172501 
  3. ^ Центр данных по альтернативным видам топлива и современным автомобилям: Биобутанол
  4. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2008-10-25 . Проверено 27 октября 2008 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  5. ^ Ли, H .; Опгенорт, PH; Wernick, DG; Роджерс, С .; Wu, T.-Y .; Higashide, W .; Malati, P .; Хо, Y.-X .; Чо, КМ; Ляо, JC (29 марта 2012 г.). «Интегрированное электромикробное преобразование CO2 в высшие спирты». Наука . 335 (6076): 1596. Bibcode : 2012Sci ... 335.1596L . DOI : 10.1126 / science.1217643 . PMID 22461604 . 
  6. ^ Березина О.В., Захарова Н.В., Яроцкий С.В., Зверлов В.В. Микробные продуценты бутанола. Прикладная биохимия и микробиология 48 , выпуск: 7 Страницы: 625–638 Опубликовано: декабрь 2012 г.
  7. ^ Корейский институт науки и технологий (KAIST), через EurekAlert !, обслуживание AAAS. (23 октября 2012 г.). «Высокоэффективное производство усовершенствованного биотоплива с помощью метаболически модифицированных микроорганизмов» .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  8. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p Перальта-Яхья, Памела П .; Чжан, Фучжун; дель Кардайр, Стивен Б.; Кислинг, Джей Д .; Дель Кардайр, Стивен Б.; Кислинг, Джей Д. (15 августа 2012 г.). «Микробиологическая инженерия для производства современного биотоплива». Природа . 488 (7411): 320–328. Bibcode : 2012Natur.488..320P . DOI : 10.1038 / nature11478 . PMID 22895337 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  9. ^ a b Тринь, Конг Т. (9 июня 2012 г.). «Выяснение и перепрограммирование метаболизма Escherichia coli для производства облигатных анаэробных н-бутанола и изобутанола». Прикладная микробиология и биотехнология . 95 (4): 1083–1094. DOI : 10.1007 / s00253-012-4197-7 . PMID 22678028 . 
  10. ^ a b Накашима, Нобутака; Тамура, Томохиро (1 июля 2012 г.). «Новая углеродная катаболитная репрессивная мутация Escherichia coli , mlc *, и ее использование для производства изобутанола». Журнал биологии и биоинженерии . 114 (1): 38–44. DOI : 10.1016 / j.jbiosc.2012.02.029 . PMID 22561880 . 
  11. ^ Чонг, Хуэйцин; Гэн, Хэфанг; Чжан, Хунфан; Песня, Хао; Хуанг, Лэй; Цзян, Ронгронг (06.11.2013). «Повышение толерантности E.coli к изобутанолу посредством создания его глобального рецепторного белка фактора транскрипции цАМФ (CRP)». Биотехнология и биоинженерия . 111 (4): 700–708. DOI : 10.1002 / bit.25134 . ISSN 0006-3592 . PMID 24203355 .  
  12. ^ Ars | Запрос на публикацию: Производство бутанола из сельскохозяйственной биомассы
  13. ^ a b c d Информационный бюллетень BP DuPont о биобутаноле (PDF).
  14. ^ https://www.sciencedaily.com/releases/2008/01/080123153142.htm Бутанол - альтернатива энергии?
  15. ^ «Новая бактерия производит бутанол непосредственно из целлюлозы» . Greencarcongress.com. 28 августа 2011 . Проверено 17 ноября 2012 года .
  16. ^ Хигашиде, Венди; Ли, Юнчао; Ян, Юньфэн; Ляо, Джеймс К. (2011-04-15). «Метаболическая инженерия Clostridium cellulolyticum для производства изобутанола из целлюлозы» . Прикладная и экологическая микробиология . 77 (8): 2727–2733. DOI : 10,1128 / AEM.02454-10 . ISSN 0099-2240 . PMC 3126361 . PMID 21378054 .   
  17. ^ Sohling, Б., & Готшальк Г. (1996). "Молекулярный анализ пути анаэробной деградации сукцината в Clostridium kluyveri " . Журнал бактериологии . 178 (3): 871–880. DOI : 10.1128 / jb.178.3.871-880.1996 . PMC 177737 . PMID 8550525 .  CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  18. ^ Цианобактерии
  19. ↑ Ацуми, Шота; Хигашиде, Венди; Ляо, Джеймс К. (декабрь 2009 г.). «Прямая фотосинтетическая переработка диоксида углерода в изобутиральдегид». Природа Биотехнологии . 27 (12): 1177–1180. DOI : 10.1038 / nbt.1586 . PMID 19915552 . 
  20. ^ a b c d Мачадо, Яра депутат; Ацуми, Шота (1 ноября 2012 г.). «Производство цианобактериального биотоплива». Журнал биотехнологии . 162 (1): 50–56. DOI : 10.1016 / j.jbiotec.2012.03.005 . PMID 22446641 . 
  21. ^ а б в г Варман AM; Xiao, Y .; Пакраси, HB; Тан, YJ (26 ноября 2012 г.). "Метаболическая инженерия Synechocystis sp. Штамм PCC 6803 для производства изобутанола" . Прикладная и экологическая микробиология . 79 (3): 908–914. DOI : 10,1128 / AEM.02827-12 . PMC 3568544 . PMID 23183979 .  
  22. ^ а б Сингх, Нирбхай Кумар; Дхар, Долли Ватталь (11 марта 2011 г.). «Микроводоросли как биотопливо второго поколения. Обзор» (PDF) . Агрономия для устойчивого развития . 31 (4): 605–629. DOI : 10.1007 / s13593-011-0018-0 .
  23. ^ Stern JR, Coon MJ, Delcampillo A (1953). «Ацетоацетил-кофермент-а как промежуточное соединение при ферментативном расщеплении и синтезе ацетоацетата». J Am Chem Soc . 75 (6): 1517–1518. DOI : 10.1021 / ja01102a540 .
  24. ^ Lan, EI; Ляо, JC (2012). «АТФ способствует прямому фотосинтетическому производству 1-бутанола в цианобактериях» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (16): 6018–6023. Bibcode : 2012PNAS..109.6018L . DOI : 10.1073 / pnas.1200074109 . PMC 3341080 . PMID 22474341 .  
  25. ^ а б Ли, Шаньшань; Хуанг, Ди; Ли, Юн; Вэнь Цзяньпин; Цзя, Сяоцян (1 января 2012 г.). «Рациональное улучшение сконструированной изобутанол-продуцирующей Bacillus subtilis с помощью элементарного анализа» . Фабрики микробных клеток . 11 (1): 101. DOI : 10,1186 / 1475-2859-11-101 . PMC 3475101 . PMID 22862776 .  
  26. ^ a b Кондо, Такаши; Тэдзука, Хиронори; Исии, Джун; Мацуда, Фумио; Огино, Чиаки; Кондо, Акихико (1 мая 2012 г.). «Генная инженерия для улучшения пути Эрлиха и изменения потока углерода для увеличения производства изобутанола из глюкозы Saccharomyces cerevisiae». Журнал биотехнологии . 159 (1–2): 32–37. DOI : 10.1016 / j.jbiotec.2012.01.022 . PMID 22342368 . 
  27. ^ МАЦУДА, Фумио; КОНДО, Такаши; IDA, Kengo; ТЕЗУКА, Хиронори; ISHII, июн; КОНДО, Акихико (1 января 2012 г.). «Построение искусственного пути биосинтеза изобутанола в цитозоле Saccharomyces cerevisiae». Биологические науки, биотехнология и биохимия . 76 (11): 2139–2141. DOI : 10.1271 / bbb.120420 . PMID 23132567 . 
  28. ↑ Ли, Вон-Хеонг; Со, Сын-О; Пэ, И-Хён; Нан, Хонг; Джин, Юн-Су; Со, Джин Хо (28 апреля 2012 г.). «Производство изобутанола в сконструированных Saccharomyces cerevisiae путем сверхэкспрессии 2-кетоизовалерат декарбоксилазы и ферментов биосинтеза валина». Биопроцессы и инженерия биосистем . 35 (9): 1467–1475. DOI : 10.1007 / s00449-012-0736-у . PMID 22543927 . 
  29. ^ Карий Alavijeh, Масий; Карими, Кейхосро (март 2019 г.). «Производство биобутанола из кукурузной соломы в США». Промышленные культуры и продукты . 129 : 641–653. DOI : 10.1016 / j.indcrop.2018.12.054 . ISSN 0926-6690 . 
  30. ^ Малавия, А .; Jang, Y .; И Ли, SY (2012). «Непрерывное производство бутанола с уменьшенным образованием побочных продуктов из глицерина с помощью мутанта-продуцента Clostridium pasteurianum ». Appl Microbiol Biotechnol . 93 (4): 1485–1494. DOI : 10.1007 / s00253-011-3629-0 . PMID 22052388 . 
  31. ^ Университет штата Иллинойс Колледж сельского хозяйства, потребительских и экологических наук (14 августа 2012). «Новый процесс удваивает производство альтернативного топлива при сокращении затрат» .CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
  32. ^ DuPont и BP раскрывают передовое партнерство в области биотоплива, нацеленное на несколько молекул бутанола
  33. ^ Главная
  34. ^ "Бутанол для гурманов" . Архивировано из оригинала на 2019-09-02 . Проверено 9 июля 2020 .
  35. ^ Колледж штата Мэн выиграл грант Агентства по охране окружающей среды на исследование топливных отходов | Biomassmagazine.com
  36. ^ Лу, Цзиннань; Бригам, Кристофер Дж .; Gai, Claudia S .; Сински, Энтони Дж. (4 августа 2012 г.). «Исследования по производству спиртов с разветвленной цепью в модифицированной Ralstonia eutropha» (PDF) . Прикладная микробиология и биотехнология . 96 (1): 283–297. DOI : 10.1007 / s00253-012-4320-9 . hdl : 1721,1 / 75742 . PMID 22864971 .  
  37. ^ Тинг, Синди Нг Вэй; У, Цзиньчуань; Такахаши, Кацуюки; Эндо, Аяко; Чжао, Хуа (8 сентября 2012 г.). «Отобранные, устойчивые к бутанолу Enterococcus faecium, способные производить бутанол». Прикладная биохимия и биотехнология . 168 (6): 1672–1680. DOI : 10.1007 / s12010-012-9888-0 . PMID 22961352 . 
  38. ^ а б в Дж. Л. Смит; JP Workman (20 декабря 2007 г.). «Спирт для моторных топлив» . Государственный университет Колорадо . Проверено 29 января 2008 .
  39. ^ a b Рэндалл Чейз (23.06.2006). «DuPont и BP объединяются для производства бутанола; они говорят, что он превосходит этанол в качестве присадки к топливу» . Ассошиэйтед Пресс . Проверено 29 января 2008 .
  40. ^ Двигатели внутреннего сгорания, Эдвард Ф. Оберт, 1973
  41. ^ UNEP.org-Свойства оксигенатов (PDF).
  42. ^ iea-amf.org-Advanced Motor Fuels: Butanol Properties (HTML).
  43. ^ Бутанол Топливо - Биотопливо, Биоэнергия - Oilgae - Масло из водорослей
  44. ^ Набор инструментов для проектирования
  45. ^ Карий Alavijeh, Масий; Карими, Кейхосро (март 2019 г.). «Производство биобутанола из кукурузной соломы в США». Промышленные культуры и продукты . 129 : 641–653. DOI : 10.1016 / j.indcrop.2018.12.054 . ISSN 0926-6690 . 
  46. ^ «Безопасность продукта - н-бутанол» . dow.com . Компания Dow Chemical. Архивировано из оригинального 2 -го апреля 2015 года . Проверено 9 июля 2013 года .
  47. ^ http://www.bp.com/liveassets/bp_internet/globalbp/STAGING/global_assets/downloads/B/Bio_biobutanol_fact_sheet_jun06.pdf
  48. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 29 февраля 2012 года . Проверено 25 июля 2013 . CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  49. ^ "Увеличение биомассы до ... бутанола?" . Конгресс зеленых автомобилей. 20 июля 2005 . Проверено 29 января 2008 .
  50. ^ Извлечение энергии из воздуха - это будущее топлива?
  51. ^ Исследователи UCLA используют электричество и CO2 для производства бутанола
  52. ^ Интегрированное электромикробное преобразование CO2 в высшие спирты

Внешние ссылки [ править ]

  • Биобутанол ( EERE ).
  • Новости исследования биобутанола от Green Car Congress
  • Бутанол 3D вид и pdb-файл