Ферментация — хорошо отработанный процесс производства низкомолекулярных соединений, включая получение из биомассы, богатой сахарами, таких популярных веществ, как этанол и другие спирты. К сожалению, биотопливо на основе спиртов содержит меньше углеродных атомов на молекулу — а значит, и меньше запасённой энергии, чем в бензине или дизеле. Кроме того, спиртовое биотопливо несовместимо с существующей транспортной инфраструктурой, разработанной для углеводородов.

Научная группа Дина Тости (Dean Toste, в центре), создавшая новый гибридный метод производства прекурсоров углеводородов из возобновляемого сырья (иллюстрация UC, Berkeley).

Оптимальным решением было бы создание такого процесса, который позволял бы получать в качестве биотоплива хорошо знакомые углеводороды. Учёные из Калифорнийского университета в Беркли (США), объединив неорганический и ферментативный катализ, разработали эффективный, легко варьируемый процесс, позволяющий конвертировать широкий спектр растительного сырья в прекурсоры углеводородов.

Первая, ферментативная стадия процесса, проводимая бактериями Clostridium acetobutylicum, приводит к получению смеси ацетона, бутанола и этанола (АБЭ). Отделение продуктов ферментации производится методом двухстадийной экстракции и дистилляции, в ходе которой ацетон-спиртовой пар подаётся на катализатор из фосфата калия и палладия, активизирующего реакцию алкилирования. При этом трёхуглеродный ацетоновый фрагмент вступает а серию конденсаций альдольного типа с двух- и четырёхуглеродными спиртами, образуя высокомолекулярные прекурсоры углеводородов (С7 — С11).

По мнению учёных, не участвовавших в исследовании, после необходимой доводки неорганического катализатора весь процесс может быть с лёгкостью адаптирован химической промышленностью, учитывая ещё и тот факт, что собственно АБЭ-ферментация была разработана и масштабирована задолго до конца прошлого века.