Bioethanol Production from Agricultural Wastes in Iran/vi

Tóm tắt

Nhu cầu năng lượng tăng mạnh trong thế kỷ hiện tại thúc đẩy con người khai thác nhiên liệu từ các nguồn mới. Năng lượng tái tạo như nhiên liệu sinh học là mục tiêu nổi bật nhất để giảm bớt sự phụ thuộc vào nhiên liệu hóa thạch cho các quốc gia. Sử dụng nhiên liệu sinh học đưa các quốc gia đến phía an toàn trước sự biến động của giá dầu, ô nhiễm không khí và sự cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch. Trong số các mối đe dọa của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch, ô nhiễm ngoài trời, gây ra hơn 4,2 triệu ca tử vong hàng năm, thúc đẩy ý tưởng tìm kiếm nhiên liệu thay thế. Trong số các loại nhiên liệu sinh học khác nhau, bioethanol phổ biến hơn do sự đa dạng về nguồn gốc và khả năng pha trộn với nhiên liệu hóa thạch trong các phương tiện thương mại. Mặc dù có hàm lượng năng lượng thấp hơn xăng, nhưng chỉ số octan của nó cao hơn, giúp bảo vệ động cơ khỏi bị gõ trong điều kiện áp suất cao. Hơn nữa, hàm lượng oxy cao hơn và các sản phẩm đốt cháy không độc hại làm giảm ô nhiễm không khí.

Việc chiết xuất nhiên liệu từ chất thải cây trồng hoặc như một sản phẩm phụ trong quá trình chế biến thực phẩm nông sản rất hứa hẹn cho sự phát triển năng lượng bền vững. Chất thải này được thải ra rộng rãi trên toàn thế giới trong quá trình thu hoạch, đóng gói và vận chuyển. Ở nhiều quốc gia, chất thải nông nghiệp có trọng lượng đáng kể. Tuy nhiên, phần lớn được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi hoặc phân bón thảo mộc và không mang lại giá trị hữu ích nào. Mặc dù nằm ở một vùng khô cằn, Iran vẫn sản xuất nhiều loại cam quýt, ngũ cốc và rau quả với khối lượng lớn. Chất thải từ nông sản, đặc biệt là chất thải từ các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm, chẳng hạn như nhà máy nước ép trái cây, vẫn vô dụng. Tiềm năng của chất thải để chiết xuất nhiên liệu sinh học đang được nghiên cứu trong nghiên cứu thực nghiệm hiện tại.

Vật liệu, Phương pháp và Kết quả

Sáu mẫu nông sản dồi dào tại Iran được chọn: mía, nho, khoai tây, vỏ cam, chà là và dâu tằm. Các quy trình tiền xử lý, thủy phân và lên men được thực hiện, sau đó nước ép được đưa vào máy chưng cất để thu thập bioethanol. Để đánh giá độ tinh khiết của nước ép chưng cất, một thử nghiệm sắc ký khí được thực hiện. Kết quả cho thấy chà là và dâu tằm có thể sản xuất tối đa 29,5 ml (ethanol)/100 g (chất thải khô) và 23 ml (ethanol)/100 g (chất thải rắn). Hình dưới đây cho thấy lượng bioethanol được chiết xuất từ ​​mỗi sáu loại chất thải.

Kết luận

Chất thải nông sản, vốn chiếm tỷ trọng lớn ở nhiều quốc gia do ngành công nghiệp chế biến thực phẩm phát triển mạnh, có thể được coi là một nguồn năng lượng đầy hứa hẹn. Bioethanol là nhiên liệu có thể sử dụng cho ô tô, ở dạng nguyên chất hoặc hỗn hợp. Bioethanol có thể được sản xuất từ ​​các phế phẩm nông nghiệp, như đã được nghiên cứu thực nghiệm trong công trình này tại Iran. Các mẫu của nhiều sản phẩm tại Iran, bao gồm mía, khoai tây, chà là, nho, vỏ cam và dâu tằm, đã được thu thập và các quy trình tiền xử lý, thủy phân và lên men đã được áp dụng cho chúng. Nước ép chiết xuất được cô đặc và cô đặc trong máy chưng cất để thu được bioethanol. Tất cả các mẫu đều cho thấy hàm lượng ethanol đạt yêu cầu. Chà là Bushehr (29,5 ml (ethanol)/100 g (chất thải khô)), chà là Jiroft (27 ml (ethanol)/100 g (chất thải khô)) và dâu tằm (23 ml (ethanol)/100 g (chất thải khô)) đã được chứng minh là những sản phẩm hiệu quả nhất. Việc sản xuất bioethanol cần được cải thiện bằng cách tối ưu hóa các thông số liên quan đến quy trình tiền xử lý và lên men, đây có thể là chủ đề của các nghiên cứu trong tương lai. Một loại quy trình lên men khác có thể hiệu quả hơn, chẳng hạn như sử dụng các axit hữu cơ như axit formic, acetic, maleic, citric và tartaric, cũng có thể được xem xét như một bước phát triển tiếp theo dựa trên các nghiên cứu hiện tại cho các nghiên cứu trong tương lai. Hơn nữa, nhiều loại chất thải nông nghiệp khác, chẳng hạn như thân cây ngũ cốc, có thể được xem xét như một nguồn sản xuất bioethanol ở Iran. Nghiên cứu hiện tại cho thấy các ngành công nghiệp nhiên liệu sinh học nên được thiết lập và phát triển ở Iran, đảm bảo tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu ô nhiễm không khí. Kế hoạch này có thể mang lại lợi ích tiềm năng cho tất cả những ai đầu tư vào ngành công nghiệp này.

nguồn

• Taherzadeh Fini , A, Fattahi, A, “ Sản xuất ethanol sinh học từ chất thải: Nghiên cứu đánh giá thực nghiệm cho Iran ”, Tạp chí Năng lượng tái tạo và Môi trường, Tập 8, Số 3, (2021), 86-93. https://doi.org/10.30501/jree.2021.255487.1156