slide thuyết trình tiểu luận ethanol sinh học từ bèo tây

Trang 3 Những lợi ích khi sử dụng nhiên liệu sinh học⊷Giảm thiểu ô nhiễm và khí nhà kính⊷Góp phần nâng cao hiệu quả kinh tế nông nghiệp⊷Lợi ích với kỹ thuật và kinh tế năng lượng Trang

ETHANOL SINH HỌC

1 Tổng quan

Những lợi ích khi sử dụng nhiên liệu sinh học

⊷ Giảm thiểu ô nhiễm và khí nhà kính

kinh tế nông nghiệp

⊷ Lợi ích với kỹ thuật và kinh tế năng lượng

3

Lý học

Chất lỏng, không màu, mùi thơm dễ chịu, vị cay, nhẹ hơn nước, sôi ở nhiệt độ 78.39 o C, tan vô hạn trong nước.

4

6

Quá trình chuyển hóa từ nguyên

liệu chứa cellulose

Quá trình xử lý sơ bộ

Bằng hơi

Hiệu quá với gỗ cứng

Phân hủy xylanh

Các giai đoạn trong sản xuất Ethanol sinh học

Quá trình thủy phân

Axit loãng

B1: chuyển hóa hemicellulose thành đường 5C

và 6C B2: chuyển hóa hoàn toàn cấu trúc cellulose thành đường

glucocacbon

Axit đặc

B1: thủy phân hemicellulose

B2: axit đặc phá hủy liên kết hidro, biến đổi chúng thành dạng vô định hình.

Enzyme

Tách riêng: quá trình thủy phân và lên men được tiến hành tách rời Đồng thời: xuất hiện các phản ứng lên men phức tạp, phát sinh chất ức chế hoạt động enzyme

8

Các giai đoạn trong sản xuất Ethanol sinh học

0.32 – 0.54 euro/lít

Ethanol từ đường

0.11 – 0.32 euro/lít

Tình hình sản xuất và sử dụng Ethanol sinh học

Mỹ 6.498

10

Brazil 5.019

LM Châu Âu 570.3

Trung Quốc 486

Astralia 26.4

Trước 2007: Hạn chế phát triễn xăng sinh học

Sau 2007: Nhiên liệu sinh học thay thế nhiên liệu truyền thống

Lúa miến ngọt được quan tâm trong SX ethanol sinh học

11

Celullose

Vi sinh vật

- Là thành phần chủ yếu của vách tế bào thực vật

- Dễ bị phân hỷ bởi acid → hydro celullose

- Phản ứng với kiềm/KL kiềm → celullose ancolat

- Bị oxi hóa → oxi-celullose

Có khả năng tổng hợp được hệ enzyme Celulloza

những biển đổi của môi trường

Nấm men chìm: một số chủng có chứa enzyme -galactozidaza có khả năng lên men hoàn toàn

đường rafinoza.

Nấm men nổi: chỉ có một số ít chúng có khả năng chuyển hóa đường rafinoza thành rượu và CO và đường chỉ vào khoảng 1/3 tổng số đường

Trong sản xuất

cồn, rượu vang và

bia hay dùng loài

Saccharomyces

 Thuốc kháng sinh trong y học nhân gian

 Làm sạch nguồn nước và

phân giải các chất độc hại

 Cung cấp năng lượng

 Chế biến và gia công đồ

2.Phương Pháp Nghiên Cứu

16

Phương Pháp Tiền Xử Lý

17

Rửa sạch cắt bỏ phần rễ

Cắt ngắn 2-3 cm

Nghiền thành bột

Bảo quản hộp kín, tránh bị

ẩm mốc

Sấy 70 độ =>

khối lượng không đổi

Máy điều nhiệt

Làm lạnh => nhiệt

độ phòng NaOH

bằng phương pháp so màu

 Thời gian

 Nồng độ acid

 Tỷ lệ rắn lỏng

19

Phương pháp xác định hàm lượng đường khử

Nguyên tắc: dựa trên cơ sở tạo màu giữa đường khử

và thuốc khử acid dinitrosalicylic (DNS)

Dựa vào đồ thị đường chuẩn của glucose với thuốc thử DNS sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu

Phương pháp xác định hàm lượng đường khử

20

Pepton 5g/l

Nacl 5g/l

Nacl 5g/l

Lấy 100ml dung dịch Bình thủy tinh có nút cao su Khử trùng 60-70 độ C, 15 phút

Dùng que cấy vòng chấm vào lo đựng VSV

Đưa từ từ vào bình thủy tinh chứa dd nhân giống

Đưa từ từ vào bình thủy tinh chứa dd nhân giống

Nuôi cấy nhiệt độ phòng 24h

Nuôi cấy nhiệt độ phòng 24h

100ml dd lọc

bèo của quá

trình thùy phân

Khử trùng 60-70 độ C trong 60p

1ml bình nuôi cấy vào bình lên men

Nuôi ở nhiệt độ phòng cứ 24h lấy mẫu 1 lần, 6ml

Bình có nút cao su

Kim tiêm

Phương pháp xác định hàm lượng ethanol

Điều kiện phân tích đã lựa chọn:

- Cột mao quản chiều dài 30m, đường kính trong 0,23mm

- Nhiệt độ cổng bơm mẫu 1200C

- Nhiệt độ detector ECD 2800C

- Khí mang N2 tốc độ dòng 1ml/phút Phương pháp bơm mẫu Splitless

- Chương trình nhiệt độ cột: Nhiệt độ ban đầu là 120 độ

C (giữ trong 1 phút), sau đó tang lên 150 độ C với tốc

độ 10 độ C/ phút và giữ ở 150 độ C trong 4 phút

- Tổng thời gian chạy mẫu là 8 phút

22

Phương pháp xác định hàm lượng ethanol

3.Kết luận

Theo các nghiên cứu đã chỉ ra rằng: hầu hết hàm lượng cellulose và

hemicellulose tập trung ở thân và lá của bèo tây, bộ phận rễ chủ yếu là lignin

Kết quả thí nghiệm thủy phân chuyển hóa bèo tây thành đường

26

2.Ảnh hưởng nồng độ axit 3.Ảnh hưởng tỷ lệ rắn lỏng

1.Ảnh hưởng thời gian

Từ 3 thông số khảo sát, chọn ra điều kiện tối ưu của quá trình thủy phân bèo tây:

Lượng đường tạo ra ở 7% là lớn nhất à 2.754g

Bèo tây được thủy phân trong 120ml H 2 SO 4 7% theo tỷ lệ R/L 1:20, 1:60, 1:40, 1:30, 1:24, 1:20 ở 100°C trong 50 phút

Khối lượng bèo tây là 3g( 1:30) là tối ưu

Thể tích axit V=120ml

Nồng độ axit: 7%

Khối lượng bèo: 3g

Thời gian thủy phân: 50 phút Nhiệt độ: 100°C

0.692g 0.593g 0.218g 0.415g 1.685g

3g 0.45g 0.24g 1.29g 1.02g Ban đầu Còn lại

Khả năng chuyển hóa sản phẩm thủy phân thành Etanol

29

Competitor Competitor

Hàm lượng Etanol tạo ra sau quá trình lên men

Mối quan hệ giữa Etanol và đường khử

trong quá trình lên men

Ngày thứ 3: Nồng độ Etanol đạt giá trị cao nhất (7,22 mg/l), tương đương hàm lượng Etanol 0,217 mg/g

-Mối quan hệ tỉ lệ nghịch -Ban đầu hàm lượng đường giảm chậm và lượng Etanol sinh ra ít

-Khi hàm lượng đường giảm mạnh thì lượng Etanol sinh ra tăng vọt

-Sau khi hàm lượng Etanol đến cực đại thì bắt đầu giảm, hàm lượng đường khử tiếp tục giảm gần đến 0

Quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây

Trủng hòa bằng NaOH

Loc bằng giâ5y loc

Lền men trong 3 ngày Chửng câ5t

Bã ủ làm phân bón

Klebsiella oxytoca

Etanol

tiềm năng để sản xuất Etanol trong tương lai

slide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tayslide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tayslide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tayslide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tayslide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tayslide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tayslide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tayslide.thuyet.trinh.tieu.luan.ethanol.sinh.hoc.tu.beo.tay