http://www.sandrazoratti.com

木料废料如何变成生物乙醇和生物质资源【www.2061.com】

栽培蘑菇的木材废材是指接种于Lentinus edodes栽培蘑菇后的木料,在韩国等地大量存在,这种废材大部分被原封不动废弃或作焚烧处理。通过研究证明这种木料废材作为生成生物乙醇的资源,其有用性很大。这种含丰富碳水化合物可再生利用的木质系生物质作为生物质原料,引人注目,但木质系生物质含有木质,阻碍了变为乙醇的酸加水反应。因此,必须研究以木料废材的物理性、化学性为基础,评价作为生成生物乙醇的生物质资源的可能性。评价分析结晶化度和构成成分,在粉碎中消费的能源等,并与通常的木质生物质进行了比较。首先用丁纳橡胶木料,栽培蘑菇3年后的木料废材和准备作坯料试料的样品,将各样品粉碎成40筛大小的粒子,而且干燥到含水量在10%以下。用XRD所得到的峰值,算出结晶化度,比较了粉碎中所需的能量。分析了通过加水分解的糖生成量,转化率,进行了糖化和发酵模拟。通过这些试验和分析,得出以下成果:

白腐菌可高效降解木质素 中科院西双版纳热带植物园生物能源组的研究人员发现,高等真菌可在水解木材预处理过程中高效降解木质素,并对其工艺的技术整合、工程放大进行了论述和设计。这一成果可能有助于燃料乙醇的绿色高效生产。相关论文近日发表于国际期刊《生物燃料、生物产品和生物精炼》。纤维素水解后生成的葡萄糖是燃料乙醇和生物质冶炼工业最重要的原料。燃料乙醇目前被广泛用于替代石化汽油产品,但传统的发酵生产乙醇法要消耗大量粮食作物,引发粮食供应紧张和粮价上涨。该研究组博士生田霄飞在接受《中国科学报》采访时说,纤维素是地球上最为丰富的有机物之一,储量约占地球植物资源物质总量的33%,广泛存在于木材、秸秆、棉花等生物质中,常见的用于燃料乙醇制备的非粮作物有工业大麻、柳枝稷、芒草、柳树、杨树等。目前,美国等国已开始探索用木质纤维素生物质和其他非粮作物为原料生产燃料乙醇。但是,天然的木质纤维素被高度聚合的木质素包裹,这阻碍了纤维素与水解催化剂的接触,严重降低了反应效率。因此,在水解反应前,预处理是有效破坏木质素结构且膨化纤维素成分的必要步骤。当前,常用于木质纤维素预处理的传统手段存在着不足之处,如物理法能耗高,化学法会污染环境,生物法效率低下,即使最有效的物理化学方法仍存在着设备要求较高、操作复杂等问题。近年来,廉价、高效、绿色的预处理技术受到全球学术界和工业界的关注。研究表明,高等真菌,尤其是白色腐朽类,蕴藏着丰富的木质素氧化酶系,是自然界中高效降解木质素的生力军。该组的研究人员使用版纳植物园19种常见高等真菌的菌丝分离培养物处理柳树木材。初步研究发现,经7种真菌处理后的木材酶水解率有明显提高,且最大的提高了4.27倍。以此为基础,田霄飞在导师方真研究员的指导下,概述和总结了应用白腐真菌预处理的技术原理和应用现状,并在该工艺的技术整合、过程优化、工程放大以及成本核算等方面进行了专门的论述与设计。他们的研究总结认为,白腐类真菌是一类在处理过程中具有良好应用前景的微生物。工业大规模使用白腐真菌,具有高通量、低成本的商业效益和绿色、低污染的环境效益,是常规预处理技术的一种补充或替代。田霄飞还告诉《中国科学报》,使用真菌处理生物质,在工业上成功的运用主要集中在蘑菇栽培料的预处理和造纸制浆脱色素领域;由于真菌生长缓慢,预处理周期太长,因此在木质纤维素预处理过程中尚未大规模应用,但前景可观。更多阅读*Biofprwww.2061.com,*发表论文摘要

①试料的结晶化度,坯料木是49%,木料废料是33%; ②由于生成乙醇的生物质必须进行粉碎,粉碎所消费的能源,木料废材为坯料的51.72%。 ③Ledodes,在3年的生长中,木质从17.9%减少到15.7%。 ④加水分解中,对往单糖类的转化率,木料废材与坯料木相比,其成分中的转化率也高。 ⑤反应时间24小时模拟结果,最大乙醇浓度坯料为8g/L,木料废材是12g/L。

郑重声明:本文版权归www.2061.com所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。