Payamvdn/NorthPersian_fa_wiki huggingface dataset:
ید. باند ولنتاین از راه می رسد و در زد و خورد، سینکلر جنی را می رباید. در خانهٔ سینکلر، او تلاش می کند جنی را اغوا کند، اما جنی با ضربه ای او را بی هوش کرده و درمی یابد که او جاسوس آلمان نازی است. جنی خیلی زود دوباره اسیر می شود و وادار می شود به کلیف پیام دهد که موشک را برای نجات جان او به رصدخانه گریفیت بیاورد. کلیف به دست اف بی آی بازداشت می شود و نزد هیوز برده می شود که به او می گوید این موشک بر پایهٔ نمونه ای است که دانشمندان نازی نتوانسته اند کامل کنند. سپس به او فیلمی تبلیغاتی از نازی ها نشان می دهد که در آن ارتشی از سربازان پرنده با موشک پوش ها به ایالات متحده حمله می کنند. هیوز می گوید که مأموران در پی یافتن جاسوس نازی در هالیوود هستند که از باند ولنتاین استفاده می کند و کلیف درمی یابد سینکلر همان جاسوس است. کلیف از چنگ آن ها می گریزد و اما سرنخی از مقصد خود باقی می گذارد. کلیف به محل ملاقات پرواز می کند. سینکلر از او می خواهد موشک را تحویل دهد. کلیف به ادی می گوید سینکلر جاسوس نازی است؛ باند خشمگین ولنتاین که با وجود تبهکار بودن وطن پرست اند، اسلحه هایشان را به سوی سینکلر نشانه می گیرند. اما سینکلر
نیروهای آس آ مسلح پنهانی را فرا می خواند، و سفینه هوایی آلمانی «لوکزامبورگ» برای انتقال او و نیروهایش از راه می رسد. اف بی آی که به طور مخفی آن ها را دنبال کرده بود، دخالت می کند و همراه گانگسترها با نازی ها وارد نبرد می شوند. سینکلر و لوتار با بردن جنی به سفینه می گریزند. کلیف به سفینه «لوکزامبورگ» پرواز می کند. در درگیری، جنی با شلیک گلوله ای شعله زا در پل فرماندهی، آتش به پا می کند. سینکلر جنی را گروگان می گیرد و کلیف را مجبور به تحویل موشک می کند، اما کلیف پنهانی آدامس روی نشتی سوخت را برمی دارد. سینکلر با موشک پرواز می کند، اما سوخت نشتی می گیرد و آتش موشک او را از بین می برد. لوتار نیز در انفجار سفینه کشته می شود، اما کلیف و جنی به موقع به دست هیوز و پیوی با خودچرخ Pitcairn PCA-2 نجات می یابند. هیوز بعدها یک هواپیمای مسابقه ای Gee Bee Z نو و یک بسته آدامس بیمِنز به کلیف هدیه می دهد. هنگام خداحافظی، جنی نقشهٔ دزدیده شده را که در خانهٔ سینکلر یافته، به پیوی بازمی گرداند و او تصمیم می گیرد با اصلاحاتی، نسخه ای بهتر از موشک بسازد.
«بی تعصب بشنو جلد ۱» () آلبومی از هنرمند اهل بریتانیا جرج مایکل است که در سال ۱۹۹۰ میلادی منتشر شد.
جیمنوفوبیا () یا برهنگی هراسی، ترس و هراس (فوبیا) از برهنگی است. ریشه این عبارت از دو واژهٔ «گیمنوس» () و «فوبوس» () است که به ترتیب با معنای «برهنه» و «ترس» است. نوع دیگری از هراس که شباهت های نزدیکی به «جیمنوفوبیا» دارد، «دیشابیلیوفوبیا» () است که به هراس از درآوردن لباس در مقابل دیگران گفته می شود. افراد مبتلا به «جیمنوفوبیا»، در اثرِ برهنگی دچار اضطراب می شوند، حتی اگر بدین موضع واقف باشند که هراس شان غیرمنطقی است. اینها از دیدن برهنگی دیگران یا از این فکر که خودشان را کسی به طور برهنه مشاهده کند، دچار نگرانی و ترس می شوند.
مرد چهار بعدی () فیلمی در ژانر ترسناک و علمی–تخیلی است که در سال ۱۹۵۹ منتشر شد. از بازیگران آن می توان به رابرت لانسینگ و لی مری وثر اشاره کرد.
مرد شفاف شگفت انگیز () فیلمی در ژانر علمی–تخیلی به کارگردانی ادگار جی. اولمر است، که در سال ۱۹۶۰ منتشر شد.
آنا به قدرت بی نهایت () فیلمی در ژانر علمی–تخیلی است که در سال ۱۹۸۲ منتشر شد. از بازیگران آن می توان به مارتا برن، دینا مریل، مارک پتون، و جک گیلفورد اشاره کرد.
حمله مردم عروسکی () فیلمی در ژانر ترسناک و علمی–تخیلی به کارگردانی آلبرت آی گوردون است که در سال ۱۹۵۸ منتشر شد. از بازیگران آن می توان به جان آگار و جان هویت اشاره کرد.
فریادهایی در تاریکی () یا دکتر اورلوف مخوف فیلمی در ژانر ترسناک به کارگردانی خسوس فرانکو است که در سال ۱۹۶۲ منتشر شد. از بازیگران آن می توان به هوارد ورنون، دیانا لوریس، ماریسا پاردس، خسوس فرانکو و کنرادو سن مارتین اشاره کرد.
شمارهٔ شناسایی بین المللی اوراق بهادار شماره ای بین المللی برای اوراق بهادار است که برای هر یک از انواع اوراق؛ مانند اوراق قرضه، اوراق تجاری یا سهام سرمایه، به صورت منحصر به فرد تعریف می شود. این کد دارای ساختار دو بخشی است دو حرف اول آن نمشخص کنند کشور براساس استاندارد ISO 6166 می باشد. برای مثال کدهای صادره برای کشور کانادا با حروف ca آغاز می شوند و سپس ۹ رقم بعدی که کد انحصاری داخلی ان کشور است قرار میگیرد که به National Securities Identifying Number (NSIN) نیز معروف است. هرساله کشورهای بیشتری اروپایی و اسیایی به این استاندارد بین المللی ملحق می شوند و حتی کشورهای آمریکایی و کانادایی بیشتری نیز این استاندارد را در کنار استاندارد CUSIP (Committee on Uniform Security Identification Procedures) که یک استاندارد کد گذاری آمریکایی است و در قبال پرداخت وجه، توسط مؤسسه رتبه سنجی استاندارد اند پورز اعطا می شود، مورد استفاده قرار می دهند.
اتانول سلولزی () اتانول تولید شده از سلولز می باشد. اتانول سلولزی نسل دوم اتانول می باشد، که از زائدات کشاورزی و با فرایند پیچیده تری (هیدرولیز سلولز) نسبت به نسل اول اتانول تولید می شود. اتانول سلولزی نوعی اتانول (الکل اتیلیک) است که از سلولز (الیاف رشته ای گیاه) تولید می شود، نه از دانه ها یا میوه های گیاه. این نوع اتانول را می توان از علف ها، چوب، جلبک یا دیگر گیاهان به دست آورد و معمولاً به عنوان یک زیست سوخت مطرح می شود. دی اکسید کربنی که گیاهان هنگام رشد جذب می کنند بخشی از دی اکسید کربنی را که هنگام سوزاندن اتانول آزاد می شود جبران می کند، بنابراین سوخت اتانول سلولزی می تواند ردپای کربنی کمتری نسبت به سوخت فسیلی داشته باشد. علاقه به اتانول سلولزی ناشی از این است که می تواند جایگزین اتانول ذرت یا نیشکر شود. از آن جا که ذرت و نیشکر در تولید مواد غذایی هم استفاده می شوند، تغییر مسیر آن ها به تولید اتانول می تواند باعث افزایش قیمت غذا شود، در حالی که منابع سلولزی معمولاً با تولید غذا رقابت نمی کنند چون بخش های فیبری گیاهان عمدتاً برای انسان غیرقابل خوردن هستند. یک مزیت دیگر این است که منابع سلولز بسیار متن
وع و فراوان اند؛ علف ها، درختان و جلبک ها تقریباً در هر محیطی روی زمین وجود دارند. حتی بخش هایی از زباله جامد شهری مانند کاغذ هم می توانند به اتانول تبدیل شوند. مهم ترین نقطه ضعف فعلی اتانول سلولزی، هزینهٔ بالای تولید آن است، زیرا فرایند ساخت آن پیچیده تر است و مراحل بیشتری نسبت به اتانول ذرت یا نیشکر دارد. اتانول سلولزی در دههٔ ۲۰۰۰ و اوایل ۲۰۱۰ توجه زیادی را به خود جلب کرد. به ویژه ایالات متحده برای تجاری سازی آن سرمایه گذاری کرد و اهدافی برای سهم اتانول سلولزی در سوخت خودروها تعیین نمود. شرکت های جدید زیادی برای تولید آزمایشی این نوع اتانول شکل گرفتند و شرکت های قدیمی هم سرمایه گذاری کردند. اما تولید بسیار ارزان تر اتانول غلات و همچنین قیمت نفت پایین در دههٔ ۲۰۱۰ باعث شد اتانول سلولزی توان رقابت با سوخت های موجود را نداشته باشد. در نتیجه، بیشتر پالایشگاه های جدید تا میانهٔ دههٔ ۲۰۱۰ تعطیل شدند و بسیاری از شرکت های تازه تأسیس ورشکست شدند. تعداد کمی از آن ها باقی مانده اند که بیشتر برای نمایش یا پژوهش استفاده می شوند و تا سال ۲۰۲۱ هیچ یک در مقیاس گسترده تولید نمی کنند. مرور کلی. اتانول سلولزی نوعی زیست سوخت
است که از لیگنوسلولز تولید می شود؛ مادهٔ ساختاری که بخش بزرگی از جرم گیاهان را تشکیل می دهد و عمدتاً از سلولز، همی سلولز و لیگنین ساخته شده است. منابع رایج لیگنوسلولز شامل پسماندهای کشاورزی مانند ساقه های ذرت یا تراشه های چوب و همچنین علف هایی مانند چمن ترکه و گونه های "میسکانتوس" هستند. این مواد اولیه مزیت فراوانی و تنوع دارند و با تولید غذا رقابت نمی کنند، برخلاف ذرت یا نیشکر. با این حال، پردازش بیشتری لازم دارند تا قندهای ساده برای تخمیر توسط میکروارگانیسم ها در دسترس باشند و همین موضوع هزینهٔ تولید را بالا می برد. اتانول سلولزی می تواند تا ۸۵٪ انتشار گازهای گلخانه ای را نسبت به بنزین کاهش دهد. در مقابل، اتانول نشاسته ای (مانند اتانول ذرت) که اغلب با استفاده از گاز طبیعی انرژی لازم خود را به دست می آورد، ممکن است هیچ کاهش چشمگیری در گازهای گلخانه ای نداشته باشد، بسته به اینکه مادهٔ اولیه چگونه تولید شده باشد. بر اساس گزارش آکادمی ملی علوم ایالات متحده در سال ۲۰۱۱، هیچ پالایشگاه زیستی در مقیاس تجاری برای تبدیل زیست توده لیگنوسلولزی به سوخت وجود ندارد. نبود چنین تولیدی یکی از دلایل رأی دیوان استیناف ایالات م
تحده برای ناحیه کلمبیا در ژانویهٔ ۲۰۱۳ بود که مقررات سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا دربارهٔ اجبار به افزودن سوخت های زیستی سلولزی به سوخت خودروها را لغو کرد. این مشکلات همراه با چالش های دیگر باعث شد پژوهشگران دانشگاه جرج واشینگتن اعلام کنند که «در کوتاه مدت، اتانول سلولزی نمی تواند اهداف امنیت انرژی و محیط زیستی را به عنوان جایگزین بنزین برآورده کند.» تاریخچه. شیمیدان فرانسوی آنری براکونو نخستین کسی بود که در سال ۱۸۱۹ کشف کرد سلولز را می توان با استفاده از اسید سولفوریک به قند تجزیه کرد. قند تجزیه شده سپس می توانست از راه تخمیر به اتانول تبدیل شود. نخستین تولید تجاری اتانول در سال ۱۸۹۸ در آلمان آغاز شد که طی آن سلولز با اسید هیدرولیز می شد. در ایالات متحده، شرکت Standard Alcohol نخستین کارخانهٔ تولید اتانول سلولزی را در سال ۱۹۱۰ در کارولینای جنوبی راه اندازی کرد و بعداً کارخانهٔ دیگری در لوئیزیانا تأسیس شد. با این حال، هر دو کارخانه پس از جنگ جهانی اول به دلایل اقتصادی تعطیل شدند. نخستین تلاش برای تجاری سازی تولید اتانول از چوب در سال ۱۸۹۸ در آلمان انجام شد. این روش شامل هیدرولیز سلولز با اسید رقیق بود و توان
ست به طور تقریبی از هر ۱۰۰ کیلوگرم ضایعات چوب ۷٫۶ لیتر اتانول به دست آورد (معادل در هر تن). آلمانی ها به زودی فرایندی صنعتی با بازده حدود در هر تن زیست توده توسعه دادند. این روش بعدها به ایالات متحده راه یافت و به ساخت دو کارخانهٔ تجاری در جنوب شرقی آمریکا طی جنگ جهانی اول انجامید. این کارخانه ها از روشی به نام «فرایند آمریکایی» استفاده می کردند که نوعی هیدرولیز تک مرحله ای اسید سولفوریک رقیق بود. بازده این روش نصف روش آلمانی بود (حدود در هر تن)، اما سرعت تولید آن بیشتر بود. کاهش تولید چوب باعث شد کارخانه ها اندکی پس از پایان جنگ جهانی اول تعطیل شوند. در همین زمان، پژوهش های اندکی دربارهٔ هیدرولیز اسید رقیق در آزمایشگاه محصولات جنگلی وابسته به سازمان جنگل داری آمریکا ادامه یافت. در جنگ جهانی دوم، آمریکا بار دیگر به اتانول سلولزی روی آورد، این بار برای تبدیل آن به بوتادی ان جهت تولید لاستیک مصنوعی. شرکت Vulcan Copper and Supply مأمور ساخت کارخانه ای برای تبدیل خاک اره به اتانول شد. این کارخانه بر اساس اصلاحات فرایند «شولر آلمانی» توسط آزمایشگاه محصولات جنگلی ساخته شد. بازده این کارخانه حدود در هر تن خشک بود، ا
ما همچنان سودآور نبود و پس از جنگ بسته شد. با توسعهٔ سریع فناوری آنزیم ها در دو دههٔ اخیر، فرایند آب کافت (هیدرولیز) اسیدی به تدریج جای خود را به آب کافت آنزیمی داد. در این روش، پیش تیمار (پیش فرآوری) شیمیایی برای جدا کردن همی سلولز لازم است تا به قند تبدیل شود. روش پیش تیمار با اسید رقیق بر اساس پژوهش های اولیهٔ آب کافت چوب در آزمایشگاه محصولات جنگلی شکل گرفت. در سال ۲۰۰۹، این آزمایشگاه همراه با دانشگاه ویسکانسین–مدیسن یک روش پیش تیمار سولفیت (SPORL) را توسعه داد تا مقاومت لیگنوسلولز را کاهش دهد و هیدرولیز آنزیمی سلولز چوب مؤثرتر شود. در سخنرانی وضعیت کشور در ۲۳ ژانویهٔ ۲۰۰۷، جرج دبلیو بوش رئیس جمهور وقت آمریکا، هدفی را برای تولید اتانول تا سال ۲۰۱۷ اعلام کرد. همان سال، وزارت انرژی ایالات متحده ۳۸۵ میلیون دلار کمک مالی برای آغاز تولید اتانول از منابع غیرسنتی مانند تراشهٔ چوب، سوییچ گرس و پوست مرکبات اختصاص داد. روش های تولید. مراحل تولید اتانول با استفاده از رویکرد زیستی عبارتند از: در سال ۲۰۱۰، یک گونه مخمر مهندسی ژنتیکی توسعه یافت که می توانست آنزیم های سلولزبر خود را تولید کند. در صورتی که این فناوری در م
قیاس صنعتی قابل اجرا شود، می تواند یک یا چند مرحله از سلولولیز را حذف کرده و زمان و هزینه تولید را کاهش دهد. اگرچه لیگنوسلولز فراوان ترین منبع گیاهی است، کاربرد آن به دلیل ساختار سخت محدود می شود. در نتیجه، یک پیش تیمار مؤثر لازم است تا سلولز را از پیوند با لیگنین و ساختار بلوری اش آزاد کند و آن را برای مرحله آبکافت بعدی در دسترس قرار دهد. تاکنون بیشتر پیش تیمارها از راه های فیزیکی یا شیمیایی انجام می شوند. برای بازده بالاتر، ترکیب هر دو لازم است. پیش تیمار فیزیکی شامل کاهش اندازه ذره زیست توده با روش های مکانیکی مانند دستگاه آسیاب یا روزن رانی است. پیش تیمار شیمیایی، لیگنوسلولز را به طور جزئی بسپارزدایی می کند تا آنزیم ها بتوانند به سلولز برای واکنش های میکروبی دسترسی داشته باشند. روش های شیمیایی پیش تیمار شامل آبکافت، انفجار بخار، گسترش الیاف با آمونیاک، اورگانوسالْو، پیش تیمار سولفیت، فراکشن سازی SO2-اتانول-آب، اکسایش قلیایی مرطوب و پیش تیمار با ازون است. افزون بر آزادسازی مؤثر سلولز، یک پیش تیمار ایده آل باید از تشکیل فرآورده های تجزیه جلوگیری کند، زیرا این ترکیبات می توانند مراحل آبکافت و تخمیر بعدی را ب
ازدارند. وجود بازدارنده ها هزینه تولید اتانول را به دلیل نیاز به مراحل سم زدایی افزایش می دهد. برای نمونه، گرچه آبکافت اسیدی احتمالاً قدیمی ترین و پرمطالعه ترین روش پیش تیمار است، اما بازدارنده های قوی مانند فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال تولید می کند. روش Ammonia Fiber Expansion (AFEX) نمونه ای از پیش تیمارهای نویدبخش است که بازدارنده ای تولید نمی کند. بیشتر روش های پیش تیمار در مورد خوراک هایی با محتوای بالای لیگنین مانند زیست توده جنگلی کارایی ندارند و به رویکردهای ویژه نیاز دارند. اورگانوسالْو، SPORL («پیش تیمار سولفیت برای غلبه بر سختی لیگنوسلولز») و فرایند SO2-اتانول-آب (AVAP®) سه روشی هستند که می توانند در زیست توده جنگلی، به ویژه گونه های نرم چوبی، بیش از ۹۰٪ سلولز را تبدیل کنند. SPORL کارآمدترین روش از نظر مصرف انرژی و تولید قند و همچنین پایدارترین فرایند با تولید اندک بازدارنده های تخمیر است. اورگانوسالْو برای چوب های سخت بسیار مؤثر است و امکان بازیابی آسان لیگنین آب گریز را فراهم می کند. فرایند AVAP® نیز می تواند انواع لیگنوسلولزها را به سلولز بسیار قابل هضم، قندهای همی سلولزی دست نخورده، لیگنین
فعال و لیگنوسولفونات ها تفکیک کند و با بازیابی کارآمد مواد شیمیایی شناخته می شود. فرایندهای سلولولیتیک. آبکافت سلولز منوساکاریدهایی تولید می کند که می توانند به الکل تخمیر شوند. دو فرایند عمده برای سلولولیز وجود دارد: فرایندهای شیمیایی با استفاده از اسیدها، یا واکنش های آنزیمی با استفاده از سلولازها. آبکافت شیمیایی. در روش های سنتی که در قرن نوزدهم و آغاز قرن بیستم توسعه یافتند، آبکافت با حمله اسید به سلولز انجام می شد. در این روش ها، یا از اسید رقیق در دما و فشار بالا استفاده می شد یا از اسید غلیظ تر در دمای پایین تر و فشار اتمسفری. مخلوط سلولزی بی شکل شده از اسید و قندها در حضور آب واکنش داده و مولکول های قند کامل تولید می کند (آبکافت). محصول این آبکافت سپس خنثی سازی شده و با استفاده از مخمر، اتانول تولید می شود. همان طور که گفته شد، مانع مهم در فرایند اسید رقیق این است که شدت واکنش موجب تولید فرآورده های تخریبی سمی می شود که در تخمیر اختلال ایجاد می کنند. BlueFire Renewables از اسید غلیظ استفاده می کند، زیرا این روش بازدارنده های تخمیر کمتری تولید می کند، هرچند برای مقرون به صرفه بودن باید اسید از جریان ق
ند جداسازی و بازیافت شود (برای نمونه، با جداسازی کروماتوگرافی بستر متحرک شبیه سازی شده). دانشمندان سرویس تحقیقات کشاورزی آمریکا دریافتند که می توان تقریباً به همه قندهای باقی مانده در کاه گندم دسترسی پیدا کرده و آن ها را تخمیر کنند. این قندها در دیواره های سلولی گیاه جای دارند که شکستن آن ها بسیار دشوار است. برای دستیابی به این قندها، دانشمندان کاه گندم را با پراکسید قلیایی پیش تیمار کردند و سپس از آنزیم های ویژه برای تجزیه دیواره های سلولی بهره گرفتند. این روش به تولید اتانول از هر تن کاه گندم منجر شد. آبکافت آنزیمی. زنجیره های سلولز می توانند توسط آنزیمهای سلولاز به مولکول های گلوکز شکسته شوند. این واکنش در دمای بدن در معده نشخوارکنندگانی مانند گاو و گوسفند رخ می دهد که در آن، آنزیم ها توسط میکروب ها تولید می شوند. این فرایند از چندین آنزیم در مراحل مختلف تبدیل استفاده می کند. با استفاده از یک دستگاه آنزیمی مشابه، مواد لیگنوسلولزی می توانند در شرایط نسبتاً ملایم (۵۰ درجه سانتی گراد و pH ۵) به طور آنزیمی آبکافت شوند و در نتیجه، تجزیه مؤثر سلولز بدون تشکیل فرآورده های جانبی که فعالیت آنزیم را بازدارند انجام گ
یرد. همه روش های عمده پیش تیمار، از جمله اسید رقیق، برای دستیابی به بازده بالای قند به یک مرحله آبکافت آنزیمی نیاز دارند. آنزیم های قارچی می توانند برای آبکافت سلولز به کار روند. ماده خام (اغلب چوب یا کاه) همچنان نیازمند پیش تیمار است تا برای آبکافت مناسب شود. در سال ۲۰۰۵، شرکت Iogen اعلام کرد در حال توسعه فرایندی است که در آن از قارچ "Trichoderma reesei" برای ترشح «آنزیم های مهندسی شده ویژه» در یک فرایند آبکافت آنزیمی استفاده می شود. شرکت کانادایی دیگر، SunOpta، از پیش تیمار انفجار بخار استفاده می کند و فناوری خود را به کارخانه Verenium (پیش تر Celunol) در جنینگز، کارخانه Abengoa در سالامانکا و شرکت China Resources Alcohol Corporation در Zhaodong عرضه کرده است. کارخانه CRAC از بقایای ذرت (corn stover) به عنوان ماده خام استفاده می کند. تخمیر میکروبی. به طور سنتی، مخمر نان ("ساکارومایسس سرویزیه") مدت هاست که در صنعت آبجوسازی برای تولید اتانول از هگزوزها (قندهای شش کربنه) استفاده می شود. به دلیل ماهیت پیچیده کربوهیدراتهای موجود در زیست توده لیگنوسلولزیک، مقدار قابل توجهی گزیلوز و آرابینوز (قندهای پنج کربنه برگر
فته از بخش همی سلولز لیگنوسلولز) نیز در هیدرولیزات حضور دارند. برای نمونه، در هیدرولیزات بقایای ذرت، حدود ۳۰٪ از کل قندهای قابل تخمیر، گزیلوز است؛ بنابراین توانایی میکروارگانیسم های تخمیرکننده برای استفاده از همه قندهای موجود در هیدرولیزات حیاتی است تا رقابت پذیری اقتصادی اتانول سلولزی و احتمالاً پروتئین های زیست پایه افزایش یابد. در آغاز هزاره سوم، مهندسی متابولیک در میکروارگانیسم های به کاررفته در تولید اتانول سوختی پیشرفت چشمگیری نشان داد. افزون بر "ساکارومایسس سرویزیه"، میکروارگانیسم هایی مانند "Zymomonas mobilis" و "Escherichia coli" نیز با مهندسی متابولیک برای تولید اتانول سلولزی هدف گذاری شده اند. جذابیت به کارگیری میکروارگانیسم های جایگزین در توانایی آن ها برای تخمیر قندهای پنج کربنه است که بازده خوراک را افزایش می دهد. این توانایی اغلب در میکروارگانیسم های باکتریایی یافت می شود. در دهه نخست سده ۲۱، گونه های مهندسی شده مخمر با توانایی تخمیر مؤثر گزیلوز و آرابینوز و حتی هر دو به طور همزمان گزارش شدند. سلول های مخمر به ویژه برای فرایندهای اتانول سلولزی جذاب هستند، زیرا قرن ها در زیست فناوری به کار رفته
اند، نسبت به غلظت بالای اتانول و بازدارنده ها مقاوم اند و می توانند در pH پایین رشد کنند و آلودگی باکتریایی را کاهش دهند. آبکافت و تخمیر ترکیبی. برخی گونه های باکتری توانایی تبدیل مستقیم بستر سلولز به اتانول را دارند. نمونه ای از آن، "Clostridium thermocellum" است که از یک cellulosome پیچیده برای تجزیه سلولز و ساخت اتانول استفاده می کند. با این حال، "C. thermocellum" فرآورده های دیگری نیز در طی سوخت وساز سلولز تولید می کند، از جمله استات و اسید لاکتیک، که بازده فرایند را کاهش می دهند. برخی پژوهش ها بر بهینه سازی تولید اتانول از راه مهندسی ژنتیک باکتری هایی متمرکزند که بر مسیر تولید اتانول تأکید دارند. فرایند گازی سازی (رویکرد ترموشیمیایی). فرایند گازی سازی بر تجزیه شیمیایی زنجیره سلولز (سلولولیز) تکیه ندارد. به جای شکستن سلولز به مولکول های قند، کربن موجود در ماده خام با چیزی شبیه به احتراق جزئی به گاز سنتز تبدیل می شود. سپس مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و هیدروژن به درون نوع خاصی از مخمرگزار تغذیه می شوند. در این روش به جای تخمیر قند با مخمر، از باکتری "Clostridium ljungdahlii" استفاده می شود. این میکروارگانی
سم، مونوکسید کربن، دی اکسید کربن و هیدروژن را مصرف کرده و اتانول و آب تولید می کند. این فرایند را می توان در سه گام خلاصه کرد: یک مطالعه در سال ۲۰۰۲ باکتری "Clostridium" دیگری یافت که در تولید اتانول از مونوکسید کربن، تقریباً دو برابر کارآمدتر از گونه یادشده عمل می کند. به طور جایگزین، گاز سنتز به دست آمده از گازی سازی می تواند به یک راکتور کاتالیزوری وارد شود، جایی که برای تولید اتانول و دیگر الکل های سنگین تر با استفاده از یک فرایند ترموشیمیایی به کار می رود. این فرایند همچنین می تواند انواع دیگر سوخت های مایع تولید کند، مفهومی جایگزین که شرکت Enerkem مستقر در مونترآل آن را در تأسیسات خود در وِست بری، کبک با موفقیت نشان داده است. تبدیل همی سلولز به اتانول. پژوهش های گسترده ای برای توسعه روش های اقتصادی در تبدیل هر دو سلولز و همی سلولز به اتانول در حال انجام است. تخمیر گلوکز، محصول اصلی آب کافت سلولز، به اتانول یک روش تثبیت شده و کارآمد است. با این حال، تبدیل گزیلوز، قند پنج کربنه حاصل از آب کافت همی سلولز، عاملی محدودکننده است، به ویژه در حضور گلوکز. با وجود این، همی سلولز را نمی توان نادیده گرفت، زیرا موجب
افزایش بازده و صرفه اقتصادی در تولید اتانول سلولزی می شود. Sakamoto و همکاران (۲۰۱۲) نشان دادند که مهندسی ژنتیک میکروب ها برای بیان آنزیم های همی سلولاز دارای پتانسیل بالاست. پژوهشگران یک سویه نوترکیب از ساکارومایسس سرویزیه ایجاد کردند که قادر بود: این سویه توانست آب کافت کاه برنج، که شامل اجزای همی سلولزی است، را به اتانول تبدیل کند. افزون بر این، توانست ۲٫۵ برابر بیشتر از سویه کنترل اتانول تولید کند که نشان دهنده کارایی بالای فرایند مهندسی سطح سلول در تولید اتانول بود. مزایا. مزایای کلی سوخت اتانول. اتانول نسبت به بنزین پاک تر و کارآمدتر می سوزد. از آنجا که گیاهان هنگام رشد دی اکسید کربن مصرف می کنند، زیست اتانول در مجموع ردپای کربنی کمتری نسبت به سوخت های فسیلی دارد. جایگزینی اتانول با نفت همچنین می تواند استقلال انرژی کشورها را تقویت کند. مزایای اتانول سلولزی نسبت به اتانول ذرت یا نیشکر. تولید تجاری اتانول سلولزی، که برخلاف ذرت و نیشکر با تولید غذا رقابت نمی کند، بسیار جذاب است زیرا فشار بر محصولات غذایی را کاهش می دهد. اگرچه هزینه پردازش آن بالاتر است، اما قیمت زیست توده سلولزی بسیار ارزان تر از غلات یا
میوه هاست. افزون بر این، از آنجا که سلولز جزء اصلی گیاهان است، می توان کل گیاه را برداشت کرد، نه فقط میوه یا دانه را. این امر به بازده بسیار بیشتر منجر می شود؛ برای نمونه، چمن ترکه دو برابر ذرت در هر جریب اتانول تولید می کند. مواد زیست توده برای تولید سلولز به نهاده های کمتری مانند کود و علف کش نیاز دارند و ریشه های گسترده آن ها کیفیت خاک را بهبود می دهد، فرسایش را کاهش می دهد و جذب مواد مغذی را افزایش می دهد. ردپای کربنی کلی و پتانسیل گرمایش جهانی اتانول سلولزی به طور قابل توجهی پایین تر است و بازده خالص انرژی چندین برابر بیشتر از اتانول ذرتی است. مواد خام بالقوه نیز فراوان اند. حدود ۴۴٪ از زباله های خانگی جهان شامل مواد غذایی و سبزیجات هستند. تنها در ایالات متحده، سالانه حدود ۳۲۳ میلیون تن مواد خام حاوی سلولز که می توانند برای تولید اتانول استفاده شوند، دور ریخته می شود. این شامل ۳۶٫۸ میلیون تن خشک زباله های چوب شهری، ۹۰٫۵ میلیون تن خشک بقایای کارخانجات، ۴۵ میلیون تن خشک بقایای جنگلی، و ۱۵۰٫۷ میلیون تن خشک بقایای ذرت و کاه گندم است. حتی زمین هایی که برای کشاورزی مناسب نیستند می توانند برای کشت گیاهان تولید
کننده سلولز مانند چمن ترکه استفاده شوند که تولید کافی برای جایگزینی تمام واردات نفت کنونی ایالات متحده را فراهم می کند. کاغذ، مقوا و بسته بندی حدود ۱۷٪ از زباله های خانگی جهان را تشکیل می دهند؛ گرچه بخشی از آن بازیافت می شود. از آنجا که این محصولات حاوی سلولز هستند، می توانند به اتانول سلولزی تبدیل شوند، که این امر از تولید متان، یک گاز گلخانه ای نیرومند، در هنگام تجزیه جلوگیری می کند. معایب. معایب کلی. بزرگ ترین نقطه ضعف کلی سوخت اتانول بازده سوختی کمتر آن نسبت به بنزین است، به ویژه هنگام استفاده از اتانول در موتورهایی که برای بنزین با نسبت تراکم پایین طراحی شده اند. معایب اتانول سلولزی نسبت به اتانول ذرت یا نیشکر. عیب اصلی اتانول سلولزی هزینه بالاتر و پیچیدگی فرایند تولید آن است، که مهم ترین مانع برای تجاری سازی آن بوده است. اقتصاد. با وجود اینکه بازار جهانی اتانول گسترده است (حدود ۱۱۰ میلیارد لیتر در سال ۲۰۱۹)، بخش عمده آن از ذرت یا نیشکرها تولید می شود، نه از سلولز. در سال ۲۰۰۷، هزینه تولید اتانول از منابع سلولزی حدود ۲٫۶۵ دلار آمریکا به ازای هر گالن (۰٫۵۸ یورو به ازای هر لیتر) برآورد شد که ۲ تا ۳ برابر گ
ران تر از اتانول ذرت بود. با این حال، بازار اتانول سلولزی همچنان کوچک باقی مانده و وابسته به یارانه های دولتی است. دولت ایالات متحده در ابتدا اهدافی برای اتانول سلولزی تعیین کرده بود که به طور تدریجی از ۱ میلیارد لیتر در سال ۲۰۱۱ به ۶۰ میلیارد لیتر در سال ۲۰۲۲ برسد. اما این اهداف سالانه تقریباً همیشه لغو شدند، زیرا آشکار شد امکان دستیابی به آن ها وجود ندارد. بیشتر کارخانه های تولید اتانول سلولزی در اوایل دهه ۲۰۱۰ لغو یا رها شدند. کارخانه هایی که توسط دوپون، جنرال موتورز و بی پی ساخته یا تأمین مالی شده بودند، تعطیل یا فروخته شدند. تا سال ۲۰۱۸، تنها یک کارخانه اصلی اتانول سلولزی در آمریکا باقی مانده بود. برای تولید گسترده، زیست توده سلولزی باید با کاربردهای موجود زمین های کشاورزی رقابت کند، که عمدتاً برای تولید محصولات کشاورزی است. از ۲٫۲۶ میلیارد ایکر (۹٫۱ میلیون کیلومتر مربع) زمین غیرغرقاب ایالات متحده، ۳۳٪ جنگل، ۲۶٪ مرتع و چمنزار، و ۲۰٪ زمین کشاورزی است. مطالعه ای در سال ۲۰۰۵ توسط وزارتخانه های انرژی و کشاورزی آمریکا نشان داد که ۱٫۳ میلیارد تن خشک زیست توده به طور نظری برای تولید اتانول در دسترس است، در حالی
که اثرات قابل قبولی بر جنگلداری و کشاورزی حفظ می شود. مقایسه با اتانول ذرت. در حال حاضر، پردازش سلولز به اتانول سخت تر و پرهزینه تر از ذرت یا نیشکر است. وزارت انرژی ایالات متحده در سال ۲۰۰۷ برآورد کرد که هزینه تولید اتانول سلولزی حدود ۲٫۲۰ دلار به ازای هر گالن است، یعنی ۲ تا ۳ برابر بیشتر از اتانول ذرت. آنزیم هایی که بافت دیواره سلولی گیاه را تخریب می کنند، حدود ۰٫۴۰ دلار به ازای هر گالن اتانول هزینه دارند، در حالی که برای اتانول ذرت تنها ۰٫۰۳ دلار است. با این وجود، زیست توده سلولزی نسبت به ذرت ارزان تر تولید می شود، زیرا به نهاده های کمتری مانند انرژی، کود، علف کش نیاز دارد و با فرسایش کمتر خاک و بهبود باروری خاک همراه است. افزون بر این، مواد جامد غیرقابل تخمیر و تبدیل نشده باقی مانده پس از تولید اتانول را می توان سوزاند تا سوخت مورد نیاز برای کارکرد کارخانه تبدیل و تولید برق فراهم شود. انرژی مورد استفاده در کارخانه های اتانول ذرتی از زغال سنگ و گاز طبیعی به دست می آید. مؤسسه خوداتکایی محلی هزینه تولید اتانول سلولزی در نسل اول کارخانه های تجاری را بین ۱٫۹۰ تا ۲٫۲۵ دلار به ازای هر گالن برآورد کرده است (بدون