Абстрактный
Резкий рост спроса на энергию в текущем столетии побуждает людей добывать топливо из новых источников. Возобновляемые источники энергии, такие как биотопливо, являются наиболее важными целями для снижения зависимости стран от ископаемого топлива. Использование биотоплива позволяет странам обезопасить себя от колебаний цен на нефть, загрязнения воздуха и истощения запасов ископаемого топлива. Среди угроз применения ископаемого топлива загрязнение окружающей среды, ежегодно вызывающее более 4,2 миллиона смертей, мотивирует идею поиска альтернативных видов топлива. Среди различных видов биотоплива биоэтанол более распространен из-за разнообразия источников и его способности смешиваться с ископаемыми видами топлива в коммерческих автомобилях. Хотя он и имеет меньшую энергоемкость, чем бензин, но его октановое число выше, что предохраняет мотор от детонации в условиях высокого давления. Дальше,
Извлечение топлива из отходов сельскохозяйственных культур или в качестве побочного продукта при переработке сельскохозяйственной продукции является многообещающим для достижения устойчивого развития энергетики. От него широко избавляются во всем мире во время сбора урожая, упаковки и транспортировки. Во многих странах сельскохозяйственные отходы имеют значительный вес. Тем не менее, большая часть этого используется в качестве корма для животных или травяного удобрения, и никакой полезной ценности не добавляется. Несмотря на свое расположение в засушливом регионе, Иран производит большое количество различных цитрусовых, злаков и овощей. Отходы сельскохозяйственной продукции, особенно те, которые утилизируются предприятиями пищевой промышленности, такими как заводы по производству фруктовых соков, также остаются бесполезными. Потенциал остатков для извлечения биотоплива исследуется в текущем экспериментальном исследовании.
Материалы, метод и результаты.
Выбраны шесть образцов обильных сельскохозяйственных продуктов Ирана: сахарный тростник, виноград, картофель, апельсиновая цедра, финики и шелковица. Выполняются процессы предварительной обработки, гидролиза и ферментации, а отжатый сок направляется в дистиллятор для сбора биоэтанола. Для оценки чистоты дистиллированного сока проводят газохроматографический анализ. Показано, что финик и шелковица могут давать максимум 29,5 и 23 мл (этанола)/100 г (сухих отходов) как наиболее эффективные сельскохозяйственные продукты. На рисунке ниже показано количество биоэтанола, извлеченного из каждого из шести отходов.
Выводы
The waste of agricultural products, which is heavy in many countries due to wide food processing industries, can be considered as a promising energy source. Bioethanol is an applicable fuel in cars, in absolute or blended form. This can be produced by the agricultural residues, as studied experimentally in this work for Iran. The samples of many products in Iran, including sugarcane, potato, date, grape, orange peel, and mulberry, were gathered and the processes of pretreatment, hydrolysis, and fermentation were applied to them. The extracted juice was evaporated and condensed in the distiller to obtain the bioethanol. All samples showed an acceptable continent of ethanol. Bushehr date (29.5 ml (ethanol)/100 g (dry waste)), Jiroft date (27 ml (ethanol)/100 g (dry waste)), and mulberry (23 ml (ethanol)/100 g (dry waste)) were shown to be the most efficient products. The bioethanol production should be improved by optimizing the parameters involving the pretreatment and fermentation processes, which can be the subject of future study. Another type of fermentation process which can be more effective such as applying organic acids like formic, acetic, maleic, citric, and tartaric acid can be also considered as another development on the current work for future works. Further, many other agricultural wastes such as cereals stalk can be examined as the source of bioethanol production in Iran. The current study showed that the biofuel industries should be set up and developed in Iran, ensuring energy saving and alleviating air pollution. This scheme could be potentially lucrative and beneficial for everybody who invests in this industry.
Источник
- Тахерзаде Фини , А., Фаттахи, А., « Производство биоэтанола из отходов: экспериментальное оценочное исследование для Ирана », Журнал возобновляемых источников энергии и окружающей среды, Vol. 8, № 3, (2021), 86-93. https://doi.org/10.30501/jree.2021.255487.1156