Populære Innlegg

Redaksjonens - 2019

Forbedring av bioraffinaderier med bobler

Anonim

Et team av forskere fra Tohoku-universitetet i Japan har utviklet en ny metode for forbehandling av organisk materiale, eller "biomasse", som kan føre til en mer effektiv produksjon av biodrivstoff og biokjemikalier.

annonse


Forbehandling av biomasse forbedrer dannelsen av sukker som deretter brukes til å utvikle biodrivstoff og biokjemikalier. Men nåværende forbehandling prosesser lar mye å være ønsket.

Den nye metoden innebærer å knuse bladene og stilkene av maisplanter og plassere det resulterende pulveret i en oppløsning av natriumperkarbonat (SP). Produktet passeres deretter gjennom et "hydrodynamisk (HD) kavitasjonssystem." Når det passerer gjennom en innsnevring i systemet, dannes bobler og deretter kollapser på grunn av en trykkendring etter sammenbrudd. Denne "kavitasjonen" - dannelsen, veksten og påfølgende sammenbrudd av mikrobobler - produserer høy lokalisert energi som disintegrerer cellulosefibrene i biomassen.

Laget utviklet tidligere et forbehandlingssystem som involverer å bruke ultralyds (US) energi til en SP-behandlet biomassløsning. Dette resulterer også i kavitasjon og forbedret oppløsning av cellulosefibre. I sin studie, publisert i Industrial & Engineering Chemistry Research, sammenlignet de effektiviteten av forbehandling av biomasse med HD-SP og US-SP systemer.

Biorefining - en teknikk for produksjon av brensel og kjemikalier fra biomasse - involverer hydrolysen av cellulosen i plantematerialer for å danne gjærbare sukkerarter, som deretter behandles med genetisk utviklede mikrober og kjemiske katalysatorer for å produsere biobrensel.

Teamet fant at HD-SP-systemet var enda mer effektivt enn US-SP-systemet i produksjon av gjærbare sukkerarter. De fant også at det å ha en mindre innsnevring i HD-SP-systemet var mer effektiv i biomassebehandling.

Fordi en HD-kavitasjonsreaktor lett kan oppskaleres for høy produksjonskapasitet og krever mye lavere energiinngang enn en amerikansk kaviteringsreaktor, mener teamet at HD-SP-systemet viser løfte om forbehandling av plantebiomasse.

De anbefaler videre studier av andre faktorer - for eksempel SP-konsentrasjonen og forbehandlingstemperaturen og tiden - for å forbedre systemet ytterligere.

annonse



Historie Kilde:

Materialer levert av Tohoku University . Merk: Innholdet kan redigeres for stil og lengde.


Tidsreferanse :

  1. Kazunori Nakashima, Yuuki Ebi, Naomi Shibasaki-Kitakawa, Hitoshi Soyama, Toshikuni Yonemoto. Hydrodynamisk kavitationsreaktor for effektiv forbehandling av lignocellulosisk biomasse . Industriell og teknisk kjemiforskning, 2016; 55 (7): 1866 DOI: 10, 1021 / acs.iecr.5b04375