Zagospodarowanie odpadów frakcji bio do dwuetapowego wytwarzania biowodoru z jednoczesnym uzdatnianiem strumieni gazowych za pomocą zielonych rozpuszczalników

Celem naukowym projektu jest określenie wpływu zróżnicowanych parametrów procesu na efektywność wytwarzania biowodoru w procesach biologicznych. Projekt obejmuje badania z wykorzystaniem modelowych odpadów biofrakcji w celu przygotowania wsadu fermentacyjnego metodami hydrolizy chemicznej. Ilość frakcji bioodpadów może wynosić do 15% całkowitej ilości odpadów odbieranych na składowisku. Surowce na bazie lignocelulozy i skrobi są często stosowane w badaniach nad wytwarzaniem biowodoru z wykorzystaniem mikroorganizmów ciemnej fermentacji beztlenowej. W literaturze brakuje informacji o modelowych mieszankach biomasy lignocelulozowej i skrobiowej, a badania prowadzone są w oparciu o jeden rodzaj surowca. Ten rodzaj odpadów występuje często, dlatego autorzy dostrzegają pewną niszę w analizie fermentacji beztlenowej prowadzonej dla mieszanin odpowiadających mieszaninom rzeczywistym. Matryca związków chemicznych powstałych w wyniku obróbki wstępnej wymienionych mieszanin może być bardziej złożona. Należy zaznaczyć, że w literaturze brak jest danych na ten temat, dlatego uzyskane wyniki uzupełnią aktualny stan wiedzy. Fermentacja wodorowa ciemna polega na konwersji cukrów prostych do wodoru, dwutlenku węgla i etanolu lub kwasów organicznych (najczęściej są to kwasy octowy, mlekowy i masłowy. Bulion pofermentacyjny zawierający kwasy organiczne może być następnie stosowany w fotofermentacji z użyciem mikroorganizmów jest w stanie przekształcić kwasy organiczne w wodór W celu zmniejszenia ChZT pozostałego bulionu rozważa się biorafinację, metanizację i elektrolizę mikrobiologiczną. Bulion fermentacyjny zawiera niewykorzystane resztki monocukrów, możliwa jest więc konwersja pozostałej ksylozy i glukozy do hydroksymetylofurfuralu (HMF), kwasu lewulinowego (LA) i furfuralu (F) w warunkach kwaśnych. Pomyślne wyniki w tym podejściu umożliwiłoby autorom syntezę prekursorów głęboko eutektycznych rozpuszczalników planowanych do stosowania w oczyszczaniu generowanych strumieni gazów zawierających biowodór i inne składniki. Autorzy proponują inwestycje w wieloetapowy proces biokonwersji pozwalający na otrzymanie oczyszczonego strumienia biowodoru generowanego podczas ciemnej fermentacji i fotofermentacji.

Informacje szczegółowe

Program finansujący:: OPUS
Instytucja:: Narodowe Centrum Nauki (NCN) (National Science Centre)
Porozumienie:: UMO-2021/41/B/ST8/02395 z dnia 2021-11-26
Okres realizacji:: 2022-01-21 - 2026-01-20
Kierownik projektu:: dr hab. inż. Jacek Gębicki
Realizowany w:: Katedra Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej
Typ zgłoszenia:: Krajowy Program Badawczy
Pochodzenie:: Projekt krajowy
Weryfikacja:: Politechnika Gdańska

Publikacje powiązane z tym projektem

wyników na stronę:
rok:
- zaznaczony Sortuj po rok od najnowszych
- Sortuj po rok od najstarszych
tytuł:
- zaznaczony Sortuj po tytuł A-Z
- Sortuj po tytuł Z-A
cytowania:
- Sortuj po cytowania malejąco
- Sortuj po cytowania rosnąco

Filtry

wszystkich: 5

Rok 2024

Removal of phenolic inhibitor compounds from hydrolysates and post-fermentation broths by using a Hydrophobic Magnetic Deep Eutectic Solvent
Publikacja
- Z. Honarmandrad
- K. Kucharska
- M. Kaykhaii
- J. Gębicki
- Journal of Environmental Chemical Engineering - Rok 2024
Hydroxymethylfurfural (HMF), furfural (FF), hydroquinone (HQ), and vanillin (VAN) are among the main inhibitors generated during most of biomass pre-treatments prior to fermentation processes. They are recognized as toxic to several fermentative microorganisms and therefore cause a decrease in biohydrogen or biofuel production (after hydrolysis). Moreover, if they are released into aqueous solutions (after fermentation), they can...

Pełny tekst do pobrania w serwisie zewnętrznym

Rok 2023

Extractive detoxification of hydrolysates with simultaneous formation of deep eutectic solvents
Publikacja
- Chemical and Process Engineering-Inżynieria Chemiczna i Procesowa - Rok 2023
The hydrolysis of lignocellulosic biomass results in the production of so-called fermentation inhibitors, which reduce the efficiency of biohydrogen production. To increase the efficiency of hydrogen production, inhibitors should be removed from aqueous hydrolysate solutions before the fermentation process. This paper presents a new approach to the detoxification of hydrolysates with the simultaneous formation of in-situ deep eutectic...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Pre-treatment of bio fraction waste prior to fermentation processes
Publikacja
- Chemical and Process Engineering-Inżynieria Chemiczna i Procesowa - Rok 2023
Current efforts are taken to increase resource efficiency, close material loops, and improve sustainable waste and by-products management. Thus, networking agro-food by-products and converting them into valuable products completely exhausting the potential of the raw material becomes significant. Model lignocellulosic and starch based biomass were subjected to pre-treatment with the application of acidic compounds, i.e. sulphuric...

Pełny tekst do pobrania w portalu

Rok 2022

Processing of Biomass Prior to Hydrogen Fermentation and Post-Fermentative Broth Management
Publikacja
- MOLECULES - Rok 2022
Using bioconversion and simultaneous value-added product generation requires purifica- tion of the gaseous and the liquid streams before, during, and after the bioconversion process. The effect of diversified process parameters on the efficiency of biohydrogen generation via biological pro- cesses is a broad object of research. Biomass-based raw materials are often applied in investigations regarding biohydrogen generation using...

Pełny tekst do pobrania w portalu
Zwiększenie wydajności hydrolizy enzymatycznej biomasy wskutek obróbki mechanicznej
Publikacja
- K. Kucharska
- J. Gębicki
- Rok 2022
Wytwarzanie biogazu z biomasy odpadowej i innych odpadów frakcji Bio wymaga zastosowania etapu obróbki wstępnej. W literaturze opublikowano szereg prac związanych z obróbką mechaniczną, fizyczną, fizykochemiczną, chemiczną, a także biologiczną i enzymatyczną surowców o bogatej matrycy związków chemicznych. Na znaczeniu zyskują metody pozwalające jednocześnie uzyskać biopaliwo gazowe, ale także ciekłe produkty depolimeryzacji, które...

wyświetlono 293 razy