In letzter Zeit suchen Forscher nach allen möglichen alternativen Energiequellen, was vor allem auf die weltweite Energiekrise und den Zustand der Umwelt zurückzuführen ist. Ganz oben auf der Liste steht der Ersatz traditioneller fossiler Brennstoffe durch alternative und erneuerbare Energien.
Die Hauptanwärter für Kraftstoffersatzstoffe sind Biomassekraftstoffe. Biomasse-Brennstoffe werden aus organischem Pflanzenmaterial gewonnen. Biokraftstoffe auf Ethanolbasis werden aus Mais gewonnen. Biodiesel besteht hauptsächlich aus gebrauchten Pflanzenölen und -fetten. Jatropha-Öl, das aus den Samen der Jatropha-Pflanze gewonnen wird, wird auch zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet. Jetzt wurde die Liste um Zellulose-Biokraftstoff erweitert.
Zellulose-Biokraftstoff ist unter den Biokraftstoffen sehr revolutionär; Dies liegt daran, dass es nicht pflanzenspezifisch ist wie bei Jatropha und sowohl aus lebendem als auch abgestorbenem organischem Pflanzenmaterial erzeugt werden kann, anstatt dass Pflanzen speziell für die Produktion von Zellulose-Biokraftstoffen angebaut werden müssen, wie etwa Ethanol, das Mais benötigt.
Der Kohlenstoffgehalt in Zellulose macht sie zu einem so guten Kandidaten für die Suche nach Biokraftstoffen. Zellulose ist die am häufigsten in der Biomasse vorkommende Kohlenstoffform und macht etwa 50 % ihres Gewichts aus. Zellulose kommt in den meisten Pflanzenmaterialien vor, ohne dass Landfläche oder Wasser für die Bewässerung benötigt werden, was dem Zellulose-Biokraftstoff seine Attraktivität verleiht.
Cellulose ist ein Polysaccharid, das aus einem Polymer mit sechs Zuckerkohlenstoffatomen besteht. Aufgrund seiner Zusammensetzung und seines Vorkommens ist Zellulose-Biokraftstoff eine attraktive Möglichkeit für die Massenproduktion von Biokraftstoffen.
Die Forscher der NASA erforschen weiterhin Zellulose-Biokraftstoff als brauchbare Kraftstoffquelle. Sie erforschen effizientere Verfahren zur Umwandlung von Zellulose in Zucker. Sobald Zellulose in ihre zuckerbasierte Form umgewandelt wird, kann sie für andere Zwecke wie chemische Wirkstoffe, Lebensmittel und Zellulose-Biokraftstoff verwendet werden.
Allerdings dauert die Umwandlung in Zucker etwa 50 Stunden. Nehmen Sie die Arbeitskosten und die Energie, um diese zu decken, und Sie können sehen, wie kostspielig es werden kann. Mit der Zeit steigen auch die Produktionskosten. Wenn es möglich wäre, diesen Prozess auf 5 Stunden zu verkürzen, würde Zellulose-Biokraftstoff kosteneffektiv genug werden, um auf dem globalen Markt wettbewerbsfähig zu sein.
Was die Wissenschaftler erreichen wollen, ist, das Verfahren zu verfeinern, um die komplexen Zucker aus Cellulose leichter extrahieren zu können. Da die pflanzlichen Zellwände in der Natur so konstruiert sind, dass sie robust sind und den Elementen standhalten, ist es schwierig, sie aufzubrechen und zu extrahieren. Forscher hoffen, die Extraktion durch die Manipulation pflanzlicher Zellwände zu erleichtern.
Eine weitere Hürde bei der Herstellung von Zellulose-Biokraftstoffen ist die Verbesserung der Enzymeffizienz. Sie planen, das Enzymverhalten von Tieren nachzuahmen, die Zellwände am effizientesten abbauen, beispielsweise Pflanzenfresser wie Kühe und Schafe, was ihrer Meinung nach der Schlüssel zu einer kostengünstigen Produktion von Zellulose-Biokraftstoffen ist.
Wir können uns unter anderem vor steigenden Ölpreisen schützen, indem wir das, was wir jetzt haben, schonen, weniger verbrauchen und unseren Energieverbrauch ändern. Wir müssen nach alternativen Energiequellen suchen, sobald sie uns zur Verfügung stehen. Wenn wir diese Dinge tun, könnte Zellulose-Biokraftstoff in nur fünf Jahren auf den Markt kommen.