Академия наук республики Узбекистан Институт химии растительных веществ Проект: “Разработка безотходной технологии получения биоэтанола, биогаза и биоудобрения из сорго сахарного (Sorghum saccharatum Pers.)” АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОЕКТА Постоянно растущие потребности мировой и национальных экономик в энергии обусловливают необходимость развития возобновляемой энергетики и, в частности, биоэнергетики Узбекистан относится к немногим энергетически независимым государствам мира. Для сохранения топливно-энергетической независимости необходимо привлекать в топливно-энергетический баланс страны альтернативные источники энергии, например, биоэтанол и биогаз Биологические особенности сорго В почвенно-климатических условиях Узбекистана сахарное сорго, возделываемое в республике, является наиболее экономически выгодной культурой для получения биоэтанола. Сорго (Sorghum saccharatum) – самое засухоустойчивое растение среди полевых культур. Хорошо переносит засуху, экономно расходует влагу. В природе не существует другой технической культуры, способной так же быстро синтезировать сахарозу, как сахарное сорго. Преимущества сорго среди других сахароносных культур: Наибольший выход биоэтанола из стеблевой части растения и зерна при его низкой себестоимости Высокая урожайность биомассы и зерна (250–30 т/га соответственно) Высокое содержание углеводов (15 - 40 %) Возможность получения двух полноценных урожаев за сезон без дополнительных затрат на посев (два укоса) Высокая засухо - и солеустойчивость Свойство улучшать мелиоративное состояние засоленных почв Способность не уплотнять почву, как это наблюдается при выращивании сахарной свеклы В ИХРВ АН РУз изучена возможность биотехнологической переработки растения сорго сахарного с получением биоэтанола, а из отходов его производства – биогаза и биоудобрения С учетом специфических особенностей сырья разработаны эффективные энергосберегающие способы приготовления смесей для сбраживания из стеблевой части и из зерна сорго Разработан биотехнологический способ утилизации отходов производства биоэтанола - шрота и барды с получением биогаза и биоудобрения Цель проекта: Разработка новой комплексной безотходной технологии переработки сорго сахарного местных сортов, не представляющих пищевой ценности, с получением биоэтанола, биогаза и биоудобрения. Приготовление смеси для сбраживания из зерна Сбраживание Перегонка Ректификация Приготовление смеси для сбраживания из стеблей Отходы: Жмых Барда Переработка Биогаз Биоудобрение Биоэтанол Задачи проекта: Изучение содержания сахаров в стеблях и зерне местных сортов сорго сахарного и выбор наиболее сахаристого сорта Подбор эффективных, энергосберегающих методов и оптимальных условий приготовления смеси для сбраживания отдельно стеблевой части и зерна Разработка оптимальных условий сбраживания, перегонки и ректификации биоэтанола Изучение состава отходов производства биоэтанола и разработка биотехнологического способа их утилизации Монтаж опытно-промышленных установок для получения биоэтанола и переработки отходов производства биоэтанола с получением биогаза и биоудобрения Ожидаемые результаты и эффект от реализации проекта: Будет разработана новая энергосберегающая биотехнология комплексной переработки сорго сахарного, позволяющая получать биоэтанол, биогаз и биоудобрение для сельского хозяйства Будут разработаны конструкции и смонтированы 2 опытнопромышленные установки по производству биоэтанола и утилизации его отходов с получением биогаза и биоудобрения с высокой биологической активностью для возобновления плодородия засоленных почв. Будет разработана необходимая нормативно-техническая документация Реализация проекта позволит получить дешевое экологически чистое топливо, снизить выход токсических газов, образующихся при сжигании ископаемого топлива, снизить эмиссию токсических запахов фармпроизводства и улучшить условия труда работников фармпредприятий, сэкономить природный газ для собственного производства Института химии растительных веществ АН РУз, улучшить мелиоративное состояние и плодородие истощенных почв республики. Имеющиеся конкретные результаты по тематике проекта Патент РУз № IAP 04865 «Способ получения этанола из сахарного сорго (варианты)». Ш.Ш. Сагдуллаев. Ш.У. Йулдашев, И.Б. Пайзиев, С.Д. Гусакова. Публикация: 2. Sh.U. Yuldashev, S.D. Gusakova, Sh.Sh. Sagdullaev, I.B. Payziev. Use of the enzyme complex of mold fungi for the hydrolysis of polysaccharides of Sorghum saccharatum stalks. // Xth international symposium on the cemistri of natural compounds. November 21-23. 2013. Tashkent-Bukhara, UZBEKISTAN. 3. Yuldashev Sh.U., Gusakova S.D, Sagdullaev Sh.Sh., Payziev I.B. Improving of the methanogenesis process of a plant waste. // Xth international symposium on the chemistry of natural compounds. November 21-23. 2013. Tashkent-Bukhara, UZBEKISTAN. Научно-техническое сотрудничество с иностранными партнерами - Возможная поставка зарубежного оборудования для биотехнологического производства: дробильные устройства для измельчения стеблей растений; мельницы для помола зерна; перегонные и ректификационные аппараты; вакуум-компрессорные насосы; измерительные приборы; - Поставка лабораторного оборудования для разведения чистых культур микроорганизмов и для контроля биотехнологического процесса; - Стажировка узбекистанских специалистов в зарубежные страны для ознакомления с передовыми достижениями в области биоэнергетики. Структура Института В осуществлении этих комплексных исследований участвуют 15 научных подразделений Института: Лаб.лекарственнотехнических растений Лаб.химии алкалоидов Лаб.химии кумаринов и терпеноидов Лаб.химии гликозидов Лаб.физических методов исследований Лаб.химии липидов Лаб.химии высокомолекулярных соединений Лаб.фармакологии с виварием Лаб.токсикологии Экспериментальнотехнологическая лаб. Лаб.молекулярной генетики Опытнопромышленное производство Отдел органического синтеза Лаб.фитотоксикологии Лаб.технологии синтетических препаратов Традиционными научными направлениями Института химии растительных веществ АН РУз являются: 1. Химия природных соединений - выделение, исследование структуры и химическая модификация биологически активных природных соединений, изучение взаимосвязи структураактивность 2. Фармакология природных соединений - тестирование и скрининг новых веществ на различные виды биологической активности; изучение механизма действия природных и модифицированных соединений, доклинические исследования активности потенциальных лекарственных препаратов 3. Сельскохозяйственная химия - создание средств защиты растений – стимуляторов роста, гербицидов, фунгицидов и др. 4. Технология фитопрепаратов - разработка новых эффективных технологий, наработка субстанций новых лекарственных препаратов и средств защиты растений на опытно-промышленном производстве Института Технологические исследования Разработка экономически выгодных технологий получения природных соединений Алкалоиды На основе выявленной зависимости распре деления алкалоидов в гетерофазных системах от значения Rf и pH 1/2 разработаны технологии получения более 35 индивидуальных физиологически активных алкалоидов Терпеноиды Найдены оригинальные методы очистки суммы изопреноидов путем сорбции балластных веществ на ионообменных смолах и жидкостно-жидкостной экстракцией. Созданы технологии более 15 препаратов на основе изопреноидов и их гликозидов Фенольные соединения С использованием сорбции - десорбции фенольных соединений на ионообменных и полиамидных сорбентах разработаны технологии получения более 10 препаратов на основе фенольных соединений Контактные лица: Сагдуллаев Шамансур Шахсаидович Телефон: (+ 99871) 262 59 13 Адрес электронной почты: plant_inst@icps.org.uz Йулдашев Шакир Урунович Телефон: (+99871) 286 07 25; (+99893) 520 35 42 Адрес электронной почты: www.yyy.2014@mail.ru