“我們可以開車，”該項(xiàng)目助理教授兼領(lǐng)導(dǎo)人Jamie Hestekin說?！拔覀兊霓D(zhuǎn)換過程高效且廉價(jià)。丁醇與乙醇相比具有許多優(yōu)勢(shì)，但這個(gè)過程最酷的事情是我們通過種植和收獲原料實(shí)際上使河流和湖泊變得更健康?！?/span>

Hestekin和他的研究團(tuán)隊(duì) – 來自榮譽(yù)學(xué)院的本科生和幾名研究生，包括一名發(fā)現(xiàn)了更有效和技術(shù)更優(yōu)越的發(fā)酵方法的博士生 – 在“水道”上種植藻類，這是長(zhǎng)槽 – 通常是2英尺寬度范圍從5英尺到80英尺長(zhǎng)，具體取決于操作規(guī)模。盡管Hestekin說藻類幾乎可以在任何表面上生長(zhǎng)，但它們都是由屏幕或地毯制成。

藻類在氮，磷，二氧化碳和自然陽光下生存，因此研究人員通過在水槽表面上運(yùn)行富含氮和磷的溪水來種植藻類。它們通過中空纖維膜提供高濃度的二氧化碳來增強(qiáng)這種生長(zhǎng)，這些膜看起來像長(zhǎng)條狀的意大利面條。主要在東海岸的市政府和州政府已經(jīng)實(shí)施了類似的大規(guī)模流程，以解決所謂的“死區(qū)”，即過量的氮和磷殺死了魚類和植物。

研究人員每隔五到八天通過抽真空或從屏幕上刮下藻類來收獲藻類。在等待它干燥之后，它們將藻類壓碎并研磨成細(xì)粉末，作為從植物細(xì)胞中提取碳水化合物的手段。碳水化合物由糖和淀粉制成。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，Hestekin的團(tuán)隊(duì)與淀粉合作。他們用酸處理碳水化合物然后加熱它們以分解淀粉并將它們轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)單的天然糖。然后，他們開始了一個(gè)獨(dú)特的兩步發(fā)酵過程，其中有機(jī)體將糖轉(zhuǎn)化為有機(jī)酸 – 丁酸，乳酸和乙酸。

發(fā)酵過程的第二階段集中在丁酸及其轉(zhuǎn)化為丁醇的過程中。研究人員使用了一種稱為電去離子的獨(dú)特過程，這是一種由Hestekin的博士生開發(fā)的技術(shù)。該技術(shù)涉及使用特殊的膜，其在施加電荷期間快速且有效地分離酸。通過快速分離丁酸，該方法提高了生產(chǎn)率，這使得轉(zhuǎn)化過程更容易且更便宜。

正如Hestekin所提到的，丁醇與乙醇相比具有幾個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì)，乙醇是目前汽油中的主要添加劑。丁醇每單位質(zhì)量釋放更多能量，并且可以以比乙醇更高的濃度混合。它的腐蝕性低于乙醇，可通過現(xiàn)有管道運(yùn)輸。這些屬性除了從丁醇來源中收集的優(yōu)點(diǎn)之外。與玉米不同，食品工業(yè)不需要藻類。此外，它幾乎可以在任何地方種植，因此不需要大片有價(jià)值的農(nóng)田。

Hestekin的團(tuán)隊(duì)目前正與紐約市環(huán)境保護(hù)部合作，在皇后區(qū)洛克威污水處理廠種植的藻類中生產(chǎn)生物燃料。