Разработка основ комплексного использования лигноцеллюлозной биомассы в качестве источника продуктов с высокой добавленной стоимостью и наноструктурированных углеродных материалов

Лигноцеллюлозная биомасса - широко доступный, возобновляемый, биоразлагаемый и биосовместимый ресурс, который при правильном подходе может снизить зависимость современного общества от ископаемых ресурсов. Это потенциальное сырье для производства тепла, электроэнергии, топлива, химикатов и других биопродуктов. На сегодняшний день образуется большое количество лигноцеллюлозных отходов, которые практически не используются. Современные тенденции требуют вовлечения всех возможных ресурсов в производственный цикл. Поэтому глубокая переработка лигноцеллюлозной биомассы является актуальным направлением исследований. По данным Scopus за последние 5 лет опубликовано более 50 тысяч работ, посвященных процессам переработки лигноцеллюлозной биомассы. К таким процессам относятся пиролиз, гидролиз, ожижение, торрефикация, гидрогенолиз, разложение с помощью микроорганизмов и ферментов. Чаще всего исследования направлены на один конкретный процесс. Некоторые исследователи сочетают максимум два подхода. Считается, что каскадная переработка лигноцеллюлозной биомассы обеспечивает ее максимальное использование, что сделает продукты этой переработки более конкурентоспособными. В рамках предлагаемого проекта впервые будут проведены исследования по комплексной переработки биомассы, сочетающие процессы компонентного фракционирования, гидролиза, ожижения, торрефикации, карбонизации. Поставленные в проекте задачи сочетают в себе использование подходов биотехнологии, химической технологии, катализа, математического моделирования, что делает проект междисциплинарным. Масштаб поставленных задач включает максимально полное изучение аспектов переработки лигноцеллюлозной биомассы с целью получения ценных химикатов, энергии и новых материалов. Основная задача проекта направлена на развитие существующих и создание новых подходов комплексной глубокой переработки лигноцеллюлозного сырья (в том числе отходов деревообрабатывающей промышленности, сельского хозяйства, агропромышленности). Ожидаемые при выполнении проекта результаты соответствуют передовым разработкам в области глубокой переработки биомассы и комплексного использования возобновляемых ресурсов, в том числе отходов. Полученные результаты могут стать базой для создания в России новых предприятий по производству биотоплива, химических реагентов и углеродных материалов с использованием местного сырья или отходов деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Для реализации проекта подобраны высококвалифицированные молодые специалисты, которые обладают большим опытом руководства и выполнения научно-исследовательских проектов, финансируемых различными фондами. Научный коллектив имеет большой опыт в исследовании процессов переработки биомассы и получения биотоплив, опыт работы в области сверхкритической, субкритической и термической переработки биомассы, а также имеет доступ ко всему необходимому оборудованию.