BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza ....
Transcript of BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza ....
![Page 1: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/1.jpg)
BIOETANOL
Marin Berovič
Fakulteta za kemijo in kemijsko tehnologijo
Katedra za Kemijsko, biokemijsko in ekološko inženirstvo
Univerza v Ljubljani
![Page 2: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/2.jpg)
Odstotek biogoriv v Evropi za leto 2005:
![Page 3: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/3.jpg)
Vizija proizvodnje alternativnih virov energije
![Page 4: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/4.jpg)
Bioetanol v Evropi
Abengoa Bioenergy,
- Ecocarburantes Espanoles
- Bioetanol Galicia
- Biocarburantes de Castilla
2007 nov obrat v Franciji
![Page 5: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/5.jpg)
Ecocarburantes Espanoles
![Page 6: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/6.jpg)
Bioetanol Galicia
![Page 7: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/7.jpg)
Biocarburantes de Castilla
![Page 8: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/8.jpg)
Viri
žita > ogljikov hidrat > škrob
![Page 9: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/9.jpg)
Sladkorna pesa > ogljikovi hidrati > saharoza
![Page 10: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/10.jpg)
Lignocelulozna biomasa
celuloza (40-50%)
hemiceluloza (25-35%)
lignin (15-20%)
![Page 11: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/11.jpg)
Celuloza
![Page 12: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/12.jpg)
Hemiceluloza
![Page 13: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/13.jpg)
Lignin
![Page 14: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/14.jpg)
Saharoza
![Page 15: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/15.jpg)
Termo- kemijski pipravljalni
procesi
Razgradnja
rastlinske celične
stene
Kislinski pripravljalni
procesi,hidroliza
hemicelulozne
frakcije
Alkalni pripravljalni
procesi,
hidroliza lignina
![Page 16: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/16.jpg)
Encimska saharifikacija
celulaze, encimi,
ki razgrajujejo
celulozo
![Page 17: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/17.jpg)
Fermentacija
Kvasovke
Saccharomyces cerevisiae
![Page 18: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/18.jpg)
Mikrobna fiziologija nastajanja
etanola
Aerobna
respiracija
Anaerobna
fermentacija
TCA cikel
sladkor glukoza-6-fosfat
piruvat NADH
CO2 ATP CO
2
kisik
sladkor glukoza-6-fosfat
trioza fosfata
piruvat
ETANOL
oksalacetat
CO2
sukcinat sukcinat
CO2
glicerol
etanol
CO2
![Page 19: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/19.jpg)
Metabolizem kvasovk v alkoholni fermentaciji
glukoza
medij
glukoza-6-fosfat citoplazma
glicerolaldehid-3-fosfat dihidroksiaceton fosfat
NAD+ NADH
NADH NAD+
1,3-difosfoglicerat glicerol-3-fosfat
NADH NAD+
piruvat acetaldehid etanol glicerol
![Page 20: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/20.jpg)
Optimizacija saharifikacije
optimalna pH vrednost je 5.0
maksimalna količina sladkorja se je proizvedla po 24h pri 60˚C in kot glavna sladkorna enota se je tvorila glukoza
![Page 21: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/21.jpg)
Produkcijski proces
Encimska
hidroliza celulaze,
β-glikozidaze
Kvasovke
Saccharomyces
cerevisiae
Temperatura : 37 ˚C
![Page 22: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/22.jpg)
Biosinteza etanola iz lignocelulitičnih
susubstratov
![Page 23: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/23.jpg)
IBUS proces predelave sekundarnih surovin kmetijsko-
predelovalne industrije in komunalnih organskih odpadkov ne
producira dioksina ob 80 % izkoristeku produkta.
![Page 24: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/24.jpg)
Biosinteza etanola iz
lignocelulitičnih susubstratov
Mehansko mletje
Hidrotermična obdelava
Biološka predpriprava
Izolacija produkta
![Page 25: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/25.jpg)
Biosinteza etanola iz
lignocelulitičnih susubstratov
Mehansko mletje
Hidrotermična obdelava
Biološka predpriprava
Izolacija produkta
![Page 26: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/26.jpg)
Tehnološka shema Integrirane uporabe lignoceluloznih surovin in mestnih
organskih odpadkov (IBUS)
![Page 27: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/27.jpg)
Produkcija bioetanola
Salix schwerinii + Salix viminalis
![Page 28: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/28.jpg)
Produkcija bioetanola iz škroba
gomolnic - Tapioka
Tapioca
škrobna sestavina
gomolja rastline
kasava
![Page 29: BIOETANOLmarin-berovic.si/predavanja/files/Bioetanol (2006).pdf · 2019. 8. 17. · Celuloza . Hemiceluloza . Lignin . Saharoza . Termo- kemijski pipravljalni procesi Razgradnja rastlinske](https://reader036.fdocument.pub/reader036/viewer/2022071418/6115a4be52110e74bc319715/html5/thumbnails/29.jpg)
Minister za zdravje opozarja
Na napajajte se z bioetanolom, raje ga točite v vaš prazen rezervoar