Тем не менее, это очень эффективное производство, которое производит ежегодно непосредственно или же после определенного физического и химического воздействия: 1. Злаковые: около 2 миллиардов тонн; 2. Хлопок: 25 миллионов тонн; 3. Растительные масла: 100 миллионов тонн; 4. Этанол: 50 миллионов тонн; 5. Натуральный каучук: 9 миллионов тонн. Для сравнения можно отметить, что потребление промышленных полимеров составляет около 200 миллионов тонн. Рисунок 1: Фотосинтез Эти растения, животные и отходы от них образуют Биомассу, т. е. совокупность ныне живущих и недавно погибших биологических материалов, которые могут быть использованы, помимо прочих вещей, для промышленного производства. Биомасса непрерывно обновляется благодаря выросшим растениям и тканям животных, и их сопутствующие продукты и отходы жизнедеятельности могут использоваться для производства волокон и химических веществ. В отличие от биомассы, ископаемые материалы, включая уголь и сырую нефть, образуются из органических материалов, которые преобразованы за счет функционирования очень длительных геологических процессов. Ископаемые материалы не являются возобновляемыми в пределах обозримых сроков существования человечества. По данным Chiellini, можно произвести оценку возобновляемых и ископаемых материалов, как показано в таблице 1. | Годовое потребление | Залежи | Срок сущестования | Возобновляемые материалы | 6 Миллиардов тонн | 170 Миллиардов тонн | Вечность (вероятно) | Ископаемые материалы | > 7 Миллиардов тонн | >1,000 Миллиардов тонн | Порядка столетия | Уголь | 3.4 Миллиарда тонн | 850 Миллиардов тонн | Более столетия | Природный газ | 1,900 Миллиардов м3 | 140,000 Миллиардов м3 | Менее столетия | Сырая нефть | 3.2 Миллиарда тонн | 135 Миллиардов тонн | Менее столетия |
Таблица 1: Оценки параметров возобновляемых и ископаемых ресурсов Округленно обычно оценивают 10% от общего объема химических веществ как основанные на возобновляемых ресурсах, при этом, разумеется, оставшиеся 90% не являются таковыми. Перед использованием необходимо осуществлять более или менее сложную обработку биомассы, например: 1. виды физической обработки: 1. Прессование; 2. Тепловая обработка без химической реакции: кристаллизация, дистилляция, высушивание… 3. Вымывание, экстракция паром, растворителями… 2. виды химической обработки: 1. Химическое разложение (гидролиз, окисление, концентрация, эпоксидирование, нейтрализация, этерификация, гидрогенизация …) 2. Ферментация; 3. Термолиз (крекинг, гидрокрекинг, пиролиз, контролируемое сжигание…) После обработки осуществляется диверсификация мономеров, олигомеров и полимеров, но не так широко, как для синтетических химических веществ. Получаются такие образования, как, например: • Целлюлоза из древесины, хлопок и т. д. • Крахмал из картофеля, кукурузы… • Моносахариды, такие как сахароза, лактоза, фруктоза, получаемые из свеклы, сахарного тростника… • Лигноцеллюлоза из древесины, соломы… • Натуральные волокна, такие как хлопок, лен… • Белки из сои, молочной сыворотки… • Углеводороды из латекс гевеи; • Масло, жир, жирные кислоты из подсолнечника, твердого животного жира... |