To address issues of U.S. energy in

To address issues of U.S. energy independence and increasing greenhouse gas emissions from fossil fuels, considerable research is being conducted to develop alternative sources of biofuels and renewable chemicals. The U.S. Energy Independence and Security Act of 2007 proposed that at least 36 billion gallons of bio-based transportation fuels, mainly ethanol and biodiesel, be produced annually by the year 2022. Toward meeting this goal, the U.S. has expanded production to about 13.9 billion gallons (RFA, http://www.ethanolrfa.org). Ethanol is also the largest-scale bio- fuel produced worldwide with the U.S. (63%) and Brazil (24%) as the leading producers (Anonymous, 2013). The U.S. produces ethanol primarily from corn starch, while Brazil produces ethanol from cane sugar (sucrose). Starch-based ethanol production has a low net energy value and poor green-house gas reduction,

compared to ethanol from sugar cane. U.S. fuel ethanol production consumes about the 45% of the total corn crop (USDA Economic Research Service, http://www.ers.usda.gov/media/866543/cornus- etable.html). Second generation biofuels from lignocellulosic biomass are advancing to commercial-scale production in the U.S. and will provide energy and environmental benefits more comparable to sugar cane. Ethanol is produced commercially in Europe from sugar beets as a supplemental process in crystal sugar production. Traditional beet sugar processing is energy intensive and ethanol currently generated from conventional sugar beets is similar in net energy balance to starch ethanol, with somewhat lower greenhouse gas emission (Anonymous, 2013).
Alternative fermentation feedstocks that have high net energy output, reduced greenhouse gas emissions, and do not conflict with food supply are needed for sustainable production of biofuels and renewable chemicals in the U.S. Specialized varieties of sugar cane, sweet sorghum, and sugar beets are being developed as non-food industrial sugar crops to meet this need and to match regional production conditions (Panella and Kaffka, 2010; Tripp et al., 2009). New industrial sugar crops will support rural economic sustainability in regions outside the corn belt in U.S. Mid-West. Re- cent economic analyses indicate that sugar beets are feasible for producing bioethanol and biobased products (Shapouri and Salassi, 2006; Maung and Gustafson, 2011). Bioethanol produced from su- gar crops qualify as advanced biofuels by potential for greenhouse gas reduction by at least 60% (Anonymous, 2013; Maung and Gus- tafson, 2011). There is ample opportunity to improve the energy balance for sugar beet ethanol through development of specialized higher yielding varieties (e.g., ‘‘Energy BeetsTM’’, Betaseed), alterna- tive feedstock processing, and improved fermentation bioprocess- ing. Potentially larger and higher value markets are available for using industrial sugars in fermentative production of renewable platform chemicals and biopolymers (Bozell and Petersen, 2010; Eggleston et al., 2010; Powell et al., 2011).
Sugar beets grow in a wide range of temperate climates and soil types and yield high levels of sucrose (16–20%) (Asadi, 2007; Panella and Kaffka, 2010). The Mississippi River Delta region of Arkansas, located in the Mid-South of the U.S., has favorable agro- nomic and logistical features that may be advantageous for pro- ducing industrial sugar crops (Tripp et al., 2009). Agronomic benefits include potential for double cropping and ‘‘winter beet’’ production, require lower water and nitrogen inputs (compared to corn), and their high sugar contents enable at least double the ethanol production per acre as compared to corn (Panella and Kaf- fka, 2010; Maung and Gustafson, 2011). The cultivation potential of sugar beets in this area has not been reported, and performance of sugar beets in rotation with other row crops has not been reported.
In regions where sugar beets are currently grown and processed to crystal sugar and related food products, ethanol fermentation facilities may be economically added to existing beet sugar produc- tion factories and use conventional raw diffuser juice, thick juice, or molasses. New industrial sugar production in non-traditional growing regions will need highly efficient technologies to reduce energy and water inputs during processing of beet roots. Because beet roots are herbaceous materials (lacking lignified cell walls; Micard et al., 1996; Asadi, 2007), the tissue can be readily fractured by combined grinding and pressing to express sucrose-rich intra- cellular contents. Enzymes, such as Pectinases and Cellulase, can improve juice yields in the tissue mash and can potentially contrib- ute additional fermentable glucose from cellulose (Nahar and Pryor, 2013; Srichuwong et al., 2010). Yeasts readily ferment beet juice and enzyme-liquefied mash, and can provide ethanol yields reaching 0.46 g g

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ที่อยู่ปัญหาของสหรัฐฯ พลังงานอิสระและเรือนกระจกเพิ่มขึ้นแก๊สไอเสียจากเชื้อเพลิงฟอสซิล วิจัยจำนวนมากจะถูกดำเนินการเพื่อพัฒนาแหล่งทางเลือกของเชื้อเพลิงชีวภาพและสารเคมีทดแทน อิสระพลังงานสหรัฐฯ และพระราชบัญญัติการรักษาความปลอดภัยของ 2007 เสนอว่า น้อย 36 พันล้านแกลลอนของเชื้อเพลิงชีวภาพโดยใช้การขนส่ง เอทานอลและไบโอดีเซล ส่วนใหญ่จะผลิตเป็นรายปีภายในปี 2022 ต่อเป้าหมายนี้ในการประชุม สหรัฐอเมริกาได้ขยายผลิตเพื่อประมาณ 13.9 พันล้านแกลลอน (RFA, http://www.ethanolrfa.org) เอทานอลเป็นใหญ่ที่สุดขนาดเชื้อเพลิง ชีวภาพที่ผลิตทั่วโลกสหรัฐฯ (63%) และบราซิล (24%) เป็นผู้ผลิตชั้นนำ (ไม่ระบุชื่อ 2013) สหรัฐฯ ผลิตเอทานอลจากข้าวโพดแป้ง ในขณะที่บราซิลผลิตเอทานอลจากน้ำตาลทราย (ซูโครส) ผลิตเอทานอลที่ใช้แป้งที่มีค่าพลังงานสุทธิต่ำและลดดีกรีนเฮาส์ก๊าซเมื่อเทียบกับเอทานอลจากอ้อย ใช้ผลิตเอทานอลน้ำมันสหรัฐฯ เกี่ยวกับ 45% ของพืชทั้งหมดข้าวโพด (จากบริการวิจัยเศรษฐกิจ http://www.ers.usda.gov/media/866543/cornus-etable.html) รุ่นสองเชื้อเพลิงชีวภาพจากชีวมวล lignocellulosic เลื่อนการผลิตในเชิงพาณิชย์ในสหรัฐอเมริกา และจะให้พลังงานและสิ่งแวดล้อมประโยชน์มากเทียบเท่ากับน้ำตาล เอทานอลผลิตในเชิงพาณิชย์ในยุโรปจากน้ำตาลพืชบีทถูกทำเป็นกระบวนการเพิ่มเติมในคริสตัลผลิตน้ำตาล ผักชนิดหนึ่งโบราณน้ำตาลเป็นพลังงานเร่งรัด และเอทานอลที่สร้างขึ้นจากพืชบีทถูกทำน้ำตาลแบบเดิมในปัจจุบันเป็นเหมือนพลังงานสุทธิดุลแป้งเอทานอล มีลดก๊าซเรือนกระจก (ไม่ระบุชื่อ 2013)หมักอื่นวมวลที่มีพลังงานสูงสุทธิ ผล การปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดลง และขัดแย้งกับฟ้องไม่จำเป็นสำหรับการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพอย่างยั่งยืน และทดแทนสารเคมีในสหรัฐอเมริกาความสายพันธุ์อ้อย ข้าวฟ่างหวาน และพืชบีทถูกทำน้ำตาลจะได้รับการพัฒนาที่ไม่ใช่อาหารพืชน้ำตาลอุตสาหกรรม เพื่อตอบสนองความต้องการนี้ และตรงกับเงื่อนไขการผลิตภูมิภาค (Panella และ Kaffka, 2010 Tripp et al., 2009) พืชอุตสาหกรรมน้ำตาลใหม่จะสนับสนุนความยั่งยืนทางเศรษฐกิจชนบทในภูมิภาคนอกสายพานข้าวโพดในตะวันตกกลางของสหรัฐอเมริกา ร้อยละเรื่องวิเคราะห์เศรษฐกิจระบุว่า พืชบีทถูกทำน้ำตาลเป็นไปได้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ bioethanol และ biobased (Shapouri และ Salassi, 2006 หม่องก Gustafson, 2011) Bioethanol ผลิตจาก su gar คูพืชคุณสมบัติเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพขั้นสูง โดยศักยภาพการลดก๊าซเรือนกระจกน้อย 60% (ไม่ระบุชื่อ 2013 หม่องทาง Gus-tafson, 2011) มีโอกาสพอเพื่อปรับปรุงดุลพลังงานเอทานอลนทานผ่านพัฒนาเฉพาะสูงบริษัทพันธุ์ (เช่น, ''พลังงาน BeetsTM'', Betaseed), อัลเทอร์น่า-tive วัตถุดิบประมวลผล และหมักดีขึ้น bioprocess-ไอเอ็นจี ตลาดมูลค่าสูง และมีขนาดใหญ่อาจมีการใช้น้ำตาลอุตสาหกรรมในการผลิต fermentative แพลตฟอร์มทดแทนสารเคมีและ biopolymers (Bozell และ Petersen, 2010 Al. ร้อยเอ็ด Eggleston, 2010 พาวเวล et al., 2011)น้ำตาลพืชบีทถูกทำเติบโตในสภาพอากาศที่แจ่ม และชนิดดินที่หลากหลายและผลตอบแทนระดับสูงของซูโครส (16 – 20%) (Asadi, 2007 Panella ก Kaffka, 2010) ภูมิภาคลุ่มน้ำมิสซิสซิปปีของรัฐอาร์คันซอ ตั้งอยู่ทางใต้ตอนกลางของสหรัฐอเมริกา มีดีเกษตร - logistical และ nomic คุณลักษณะที่อาจเป็นประโยชน์สำหรับพืชโป ducing อุตสาหกรรมน้ำตาล (Tripp et al., 2009) ลักษณะทางผลประโยชน์รวมศักยภาพคู่ครอบและ ''ฤดูหนาวผักชนิดหนึ่ง '' ผลิต ต้องต่ำกว่าน้ำ และไนโตรเจนอินพุต (เปรียบเทียบกับข้าวโพด), และน้ำตาลสูงเนื้อหาน้อยคู่ผลิตเอทานอลต่อเอเคอร์เมื่อเทียบกับข้าวโพด (Panella และ fka Kaf, 2010 เปิดใช้งาน หม่องก Gustafson, 2011) ไม่ได้รายงานศักยภาพการเพาะปลูกของพืชบีทถูกทำน้ำตาลในพื้นที่นี้ และไม่มีการรายงานประสิทธิภาพของพืชบีทถูกทำน้ำตาลในหมุนเวียนกับพืชอื่น ๆ แถวIn regions where sugar beets are currently grown and processed to crystal sugar and related food products, ethanol fermentation facilities may be economically added to existing beet sugar produc- tion factories and use conventional raw diffuser juice, thick juice, or molasses. New industrial sugar production in non-traditional growing regions will need highly efficient technologies to reduce energy and water inputs during processing of beet roots. Because beet roots are herbaceous materials (lacking lignified cell walls; Micard et al., 1996; Asadi, 2007), the tissue can be readily fractured by combined grinding and pressing to express sucrose-rich intra- cellular contents. Enzymes, such as Pectinases and Cellulase, can improve juice yields in the tissue mash and can potentially contrib- ute additional fermentable glucose from cellulose (Nahar and Pryor, 2013; Srichuwong et al., 2010). Yeasts readily ferment beet juice and enzyme-liquefied mash, and can provide ethanol yields reaching 0.46 g g