alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2023.04.085-093alternative-2238Research ArticleЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ, ЭНЕРГЕТИКА И ЭКОЛОГИЯENVIRONMENTAL ASPECTS OF ENERGY, ENERGY AND ECOLOGYЭколого-ресурсосбергающая технология получения биоэтанола из растительного сырьяEcological and resource-saving technology for obtaining bioethanol from vegetable raw materialsМансуровО. П.MansurovO. P.

Мансуров Олим Пардабоевич 

 ул. Кремлёвская 18, г. Казань, Россия 

 Mansurov Olim Pardaboyevich 

 st. Kremlin, 18, Kazan, Russia 

olimjonmansurov@mail.ruКемаловА. Ф.KemalovA. F.

Кемалов Алим Фейзрахманович - инженер химик технолог 

 ул. Кремлёвская 18, г. Казань, Россия 

 Kemalov Alim Fayzrahmanovich - chemical engineer technologist 

 st. Kremlin, 18, Kazan, Russia 

КемаловР. А.KemalovR. A.

Кемалов Руслан Алимович - к.т.н., доцент кафедры  технологии нефти, газа и углеродных материалов 

 ул. Кремлёвская 18, г. Казань, Россия 

 Kemalov Ruslan Alimovich -  Ph.D., Associate Professor of the Department of Technology of Oil, Gas and Carbon Materials 

 st. Kremlin, 18, Kazan, Russia 

Казанский (Приволжский) федеральный университетРоссияKazan (Privolzhsky) Federal UniversityRussian Federation202302092023048593Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20232023Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/2238

Сжигание агропромышленных и сельскохозяйственные отходов или, как их называют специалисты по борьбе с пожарами, сельхозпал, как ни странно, связан с изменением климата, который замечают не только ученые – климатологи, но и простые граждане. Биоконверсия отходов тростника обыкновенного в сбраживаемые сахара для производства биоэтанола является актуальной и динамично развивающейся областью исследовании. Целью данной работы явилось изучение двух типов предварительной обработки щелочью и паром отходов тростника обыкновенного. Предварительная обработка щелочью обнаружила превосходство по отношению к скорости ферментативного гидролиза и как следствие увеличению производительности биэтанола. В среде предварительной обработки с 6% раствором щелочи в автоклаве показало высокое содержание общего редуцирующего сахара. Ферментация гидролизатов тростника с Saccharomyces cerevisiae Y-1693 способствующая выходу продукта в количестве 17,5 г/л биэтанола. Результаты проведенных исследований показывают, о том, что используемая биомасса крайне актуальна для производства биоэтанола. В этой связи, отход тростник обыкновенный может быть использован для производства биоэтанола второй поколения, и становится потенциальным кандидатом для будущего производства биоэтанола по результатам проведенных исследований.

The burning of agro-industrial and agricultural waste, or, as they are called by fire fighting specialists, agricultural waste, oddly enough, is associated with climate change, which is noticed not only by climate scientists, but also by ordinary citizens. The bioconversion of ordinary cane waste into processed sugars for the production of bioethanol is an urgent and dynamically developing area of research. The purpose of this work was to study two types of pretreatment with alkali and steam of waste cane. Pretreatment with alkali revealed superiority in relation to the rate of enzymatic hydrolysis and, as a consequence, an increase in the productivity of bi-ethanol. In a pretreatment medium with a 6% alkali solution in an autoclave, a high content of total reducing sugar was shown. Fermentation of cane hydrolysates with Saccharomyces cerevisiae Y-1693 contributing to the yield of the product in the amount of 17.5 g/l of bioethanol. The results of the conducted studies show that the biomass used is extremely relevant for the production of bioethanol. In this regard, the waste ordinary cane can be used for the production of second-generation bioethanol, and becomes a potential candidate for future production of bioethanol based on the results of the conducted research.

биоэтанолнатрий гидроксидпредварительной обработкиобыкновенный тростникферментациягидролизbioethanolsodium hydroxidepretreatmentcommon canefermentationhydrolysisReferencesЛабынцев, А.В. Нормативы и методика применения побочной продукции сельскохозяйственных культур для обеспечения бездефицитного баланса органического вещества в почвах на землях сельскохозяйственного назначения: докт. с.-х. наук, канд. с.-х. наук / А. В. Лабынцев, В. Ю. Сивашев и др.; Министерство сельского хозяйства Ростовской области. – 2010 г.Labyntsev, A.V. Standards and methods of application of by-products of agricultural crops to ensure a deficit-free balance of organic matter in soils on agricultural lands: Doctor of Agricultural Sciences, Candidate of Agricultural Sciences / A.V. Labyntsev, V. Y. Sivashev, etc.; Ministry of Agriculture of the Rostov region. – 2010.Маккарти и др. Многолетние выбросы чёрного углерода от сельскохозяйственных сжиганий на территории Российской Федерации. Атмосферная Среда, 2012.McCarthy et al. Long-term black carbon emissions from agricultural incineration in the territory of the Russian Federation. Atmospheric Environment, 2012.Русакова, И.В. Практические рекомендации по эффективному использованию пожнивных остатков (растительных остатков, побочной продукции, отходов растениеводства) в сельском хозяйстве: канд. биол. наук / И. В. Русакова; ГНУ ВНИИОУ Россельхозакадемии. – 2012 г.Rusakova, I.V. Practical recommendations for the effective use of crop residues (plant residues, by-products, crop production residues) in agriculture: PhD. biol. Nauk / I. V. Rusakova; GNU VNIIOU Rosselkhozakademii. – 2012.Романенков, В.А. Оценка выбросов черного углерода от сельскох озяйственных сжиганий / В.А. Романенков // Novel Measurement and Assessment Tools for Monitoring and Management of Land and Water Resources in Agricultural Landscapes of Central Asia. – С. 347-364Romanenkov, V.A. Assessment of black coal emission from agricultural and economic relations / V.A. Romanenkov // New measurement and assessment tools for monitoring and management of land and water resources in agricultural landscapes of Central Asia. - Р. 347-364Ресурсы углеводородного сырья и экологические проблемы их освоения: отчёт о НИР / Дмитриевский А.Н. – Москва: Экология в газовой промышленности, 1996. – 16.Hydrocarbon resources and environmental problems of their development: Research report / Dmitrievsky A.N. – Moscow: Ecology in the Gas Industry, 1996. – 16.Викаш Бабу, П.Д., Возобновляемая энергия: Производство биотоплива / П.Д. Викаш Бабу, П.Д. Ашиш Таплиял, и.т.д. // Scrivener Publishing LLC. Канада. – 2014. – С. 72-112.Vish Babu, P.D., Renewable energy: Biofuel Production / P.D. Vikash Babu, P.D. Ashish Tapliyal, etc. // Scrivener Publishing LLC. Canada. – 2014. – P. 72-112.Мансуров, О.П. Экологические аспекты этанола как биотоплива / О.П. Мансуров, А.Ф. Кемалов // Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). – 2023. – № 2. – С. 93-100.Mansurov, O.P. Ecological aspects of ethanol as biofuel / O.P. Mansurov, A.F. Kemalov // Alternative Energy and ecology (ISJAEE). – 2023. – № 2. – P. 93-100.Мансуров, О.П. Получение биоэтанола из возобновляемого растительного сырья / О.П. Мансуров, А.Ф. Кемалов // Вестник технологического университета. – 2023 г. – № 2. – С. 44-49.Mansurov, O.P. Obtaining bioethanol from renewable plant raw materials / O.P. Mansurov, A.F. Kemalov // Bulletin of the Technological University. – 2023 – No. 2. – Р. 44-49.Пат. 2790725 РФ С12Р 7/10, С12Р 7/06. Способ получения биоэтанола из обыкновенного тростника. А.Ф. Кемалов, Р.А. Кемалов, О.П. Мансуров, Н.А. Брызгалов, З.З. Джамалов; патантообладатель: ФГБОУ ВО «КФУ». – 2022114363; заявл. 27.05.2022, опубл. 28.02.2023; Бюл. № 7. – 3 с.Pat. 2790725 RF S12R 7/10, S12R 7/06. Method of obtaining bioethanol from ordinary cane. A.F. Kemalov, R.A. Kemalov, O.P. Mansurov, N.A. Bryzgalov, Z.Z. Jamalov; patent holder: FGBOU IN "KFU". – 2022114363; application. 27.05.2022, published. 28.02.2023; Bul. No. 7. – 3 р.Hu, F. Pretreatment and lignocellulosic chemistry / F. Hu, A. Ragauskas // Bioenergy Research. – 2012. – № 5.Hu, F. Pretreatment and lignocellulosic chemistry / F. Hu, A. Ragauskas // Bioenergy Research. – 2012. – № 5.Яровенко, В.Л. Технология спирта [Текст] / В.Л. Яровенко В.А. Маринченко В.А. Смирнов [и др.]. – под ред. проф. В.Л. Яровенко – М.: Колос. 1999. – 464 с.Yarovenko, V.L. Alcohol technology [Text] / V.L. Yarovenko V.A. Marinchenko V.A. Smirnov [et al.]. – edited by prof. V.L. Yarovenko – M.: Kolos. 1999. – 464 p.ГОСТ Р 32039-2013 Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения подлинности. – Введ. 2014-07-01. – М.: Стандартинформ. 2014. – 10 с.GOST R 32039-2013 Vodka and ethyl alcohol from food raw materials. Gas chromatographic method for determining authenticity. – Introduction. 2014-07-01. – Moscow: Standartinform. 2014. – 10 p.ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический. Технические условия. М.: Изд-во стандартов. 1978. – 4 с.GOST 17299-78 Ethyl alcohol technical. Technical conditions. M.: Publishing House of standards. 1978. – 4 p.Методические указания по устройству верхних слоев дорожных покрытий из щебёночно-мастичного асфальтобетона (ЩMA) / Государственный дорожный научно-исследовательский институт “СОЮЗДОРНИИ” // Москва, – 2002. – С. 3-7.Methodical instructions on the device of the upper layers of road surfaces made of crushed-mastic asphalt concrete (SHMA) / State Road Research Institute “SOYUZDORNII" // Moscow, - 2002. – pp.3-7.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.