Araştırma özeti · KF-ARS-072
Ne sorulmuş
Kenevir sap biyokütlesinden ikinci nesil etanol elde edilirken hangi ön işlem ve hidroliz koşulları en yüksek şeker ve etanol verimini verir?
Nasıl ölçülmüş
Biyokütleye önce fiziksel ve kimyasal ön işlem uygulandı; alkali işlemin en etkili yöntem olduğu ve Tygra çeşidinin ağırlıkça %2 NaOH derişimine duyarlı olduğu belirlendi. Ön işlem öncesi ve sonrası biyokütle FTIR ve SEM ile incelendi. Enzimatik hidrolizde substrat miktarı, sıcaklık, süre, pH ve enzim dozunun glikoz içeriği üzerindeki etkisi yanıt yüzey yöntemiyle çözümlendi. Ardından iki fermentasyon yaklaşımı — ayrık hidroliz ve fermentasyon (SHF) ile eşzamanlı sakarifikasyon ve fermentasyon (SSF) — karşılaştırıldı.
Ne bulunmuş
Sodyum hidroksit ön işlemi selüloz içeriğini artırdı ve hemiselülozu kısmen bozundurdu. Optimize edilen hidrolizde glikoz verimi 36,9 g/L'ye ulaştı; Saccharomyces cerevisiae ile fermentasyon 10,51 g/L etanol verdi. En yüksek glikoz 50 °C'de, 48-72 saatte ve 20 FPU·g⁻¹'den az olmayan enzim dozunda elde edildi — yani süre ve enzim dozu belirli bir eşiğin altına indiğinde verim düşüyor.
Ne söylemiyor
Değerler laboratuvar ölçeğine ve Polonya çeşitlerine aittir; çeşit ve yetiştirme koşulu biyokütle bileşimini, dolayısıyla verimi değiştirir. 10,51 g/L etanol derişimi endüstriyel ayrıştırma için düşüktür; ticari üretimde daha yüksek derişim gerekir.
| Ölçüm | Değer |
|---|---|
| En etkili ön işlem | ağırlıkça %2 NaOH |
| Duyarlı çeşit | Tygra |
| Hidroliz sıcaklığı | 50 °C |
| Hidroliz süresi | 48-72 saat |
| Enzim dozu | ≥ 20 FPU·g⁻¹ |
| Glikoz verimi | 36,9 g/L |
| Etanol derişimi | 10,51 g/L |
Bu çalışmayı alıntıla
Wawro, A., Batog, J., Gieparda, W. (2019). Chemical and Enzymatic Treatment of Hemp Biomass for Bioethanol Production.
Applied Sciences 9(24): 5348. doi:10.3390/app9245348
Bu çalışmayı kullanan sayfalar
Aşağıdaki sayfalar bu araştırmaya atıf yapıyor.
Endüstriyel kenevirin tanımı, ürün akışları ve kullanım alanları.
Biyodizel tepkime koşulları ve biyoetanol verimleri.
Kenevir şivesinde hemiselüloz çözünürlüğünü ve enzimatik hidroliz verimini artırmak için sülfürik asit katalizörü ile ısıl-mekanik ön işlemin birlikte uygulanması.
Kenevir tohumu yağının transesterifikasyonunda metanol/yağ oranı, katalizör derişimi, sıcaklık ve süre değişkenlerinin yanıt yüzey yöntemiyle optimize edilmesi ve elde edilen yakıtın EN 14214'e göre değerlendirilmesi.
Kenevir tohumu yağından biyodizel ile sap biyokütlesinden biyoetanol üretiminin hammaddesi, işlem zinciri ve ölçülen verimleri; iki sayının neden karşılaştırılamadığı.