Перспективність біомаси як сировини для виробництва біопалива та хімікатів.

Перспективність біомаси як сировини для виробництва біопалива та хімікатів.

Технічна революція, яка пройшла у другій половині минулого століття, викликана швидким прогресом на­уки і технології, великі ресурси нафти та природного газу перетворили наш Світ в "синтетичне" та "енерго-залежне" суспільство. Синтетичні матеріали - численні пластики, волокна, барвники, масла і розчинники, які можна було порівняно з меншими витратами отримати з природного газу і нафти у значних обсягах, досить швидко витіснили та майже повністю замінили приро­дні продукти з рослинного світу, якими користувалися продовж століть. Як приклад, індиго - природний бар­вник майже півтора століття тому був замінений син­тетичним аналогом. Далі було створено синтетичний каучук і синтетичні волокна - капрон, найлон, інші синтетичні матеріали - як альтернативу природному каучуку, целюлозі та природним волокнам.

Поза сумнівом, у багатьох випадках людство отри­мало нові матеріали з принципово новими корисними властивостями, яких потребують нові техніка і техно­логія, тому ми не можемо відмовитись від їх викорис­тання. Більше того, процес пошуку та створення нових матеріалів буде розвиватися, без цього прогрес людст­ва неможливо й уявити.

Однак реалії сучасності - обмеженість енергетич­них ресурсів і швидко зростаючі потреби в них, безпе­рервний ріст цін на нафту та газ (легко передбачити, що ця тенденція буде незмінною), ріст концентрації С0₂ в атмосфері та багато інших проблем, які постали перед людством і створюють загрозу майбутньому, потребують переглянути існуючу практику викорис­тання ресурсів планети. Ресурсна обмеженість змушує знову повернутися до відновлювальних джерел, нових і старих, які можуть слугувати людству для сталого та раціонального задоволення потреб в енергії і матеріа­лах. Безперечно, доступність, ціни та властивості про­дуктів з відновлювальних джерел мають бути конку­рентоздатними порівняно з синтетичними продуктами, які отримують нині з викопної вуглецевої сировини. Для вирішення поставленої проблеми рослинний світ і його потенціал не лише далеко не вичерпаний, а на­впаки - з урахуванням вже існуючих досягнень біотех­нології і поглибленого розвитку хімії та біології тільки відкриває свої можливості постійно генерувати потрі­бну для суспільства сировину.

Відразу підкреслимо ще одну істотну перевагу рос­линної сировини - вона є ключовим елементом приро­дного кругообігу вуглецю. Рослини поглинають С0₂, тобто разом зі Світовим океаном перешкоджають на­копиченню його в атмосфері під час спалювання вико­пного палива, перетворюючи його в органічні речови­ни. Продукти з рослинної сировини й (їхні відходи є "рідними" для біосфери, вони легко асимілюються природними екосистемами, не створюючи характерні для цивілізації завали відходів). На відміну від синтети­чних, речовини природного походження здебільшого толерантні для теплокровних і комфортно сприйма­ються живими істотами та людиною. Безперервний процес руйнування та відтворення рослинної біомаси і створює ту постійну сировинну базу, яка потрібна для сталого розвитку.

Перспективність біомаси рослин як сировини пов'язують із сучасними можливостями генетичної інженери та біотехнології. Для забезпечення потреб людства потрібно і можливо створити такі сорти рос­лин, вміст корисних речовини в яких відповідав би економічно прийнятним параметрам для подальшого використання як сировини для хімічної промисловості. Особливу увагу привертають багаторічні рослини як довготривале джерело сировини. Інше завдання - це збільшити приріст біомаси вдвічі порівняно з сучасним обсягом, підвищивши продуктивність фотосинтезу в рослинах. Головні сподівання тут пов'язують з успіха­ми генетичної модифікації і можливим використанням генів фотосинтетичних бактерій. У середньому процес фотосинтезу рослин використовує енергію світла близько 2 %, але є передумови підвищити ефективність (процесу за рахунок генів ціанобактерій, збільшити поглинання СО₂ та, відповідно, додатково наростити біомасу. Існують й інші перспективні ідеї щодо збільшен­ня накопичення біомаси, в тому числі активація генів рослин, які забезпечують стійкість до стресових умов або зменшують співвідношення лігніну та целюлози. У деяких випадках, за умови економічної доцільності, можливе регулювання біосинтезу вторинних метаболі­тів, які мають промисловий інтерес.