从藤蔓芽中获取氢气用于生产生物燃料
巴西哈恩大学和圣保罗大学的一个研究小组证实,可以通过不需要化石燃料且不排放污染物的过程从藤蔓芽中获取氢气。通过他们的工作,他们设法为葡萄酒行业的废物赋予新的价值,同时创造环保能源。
葡萄收获期间产生的残留物中,几乎 93% 都是由藤蔓残渣组成,迄今为止,这些残渣一直被用来生产有机堆肥或用作柴火。然而,多年来,研究人员一直在寻找利用废物的替代品,这种废物对制药或化妆品等其他行业非常有吸引力,因为木质素含量高,可以从中获得具有抗氧化特性的化合物。
此外,生物质发酵还产生其他产品,例如用作燃料的氢气,正如这些专家在发表在《工业》杂志上的文章“提高丁酸梭菌中氢气产量和代谢物重新分配的藤芽预处理策略”中所描述的那样作物和产品,他们确认用酶对芽进行生物预处理是开始工业规模生产的最佳选择。
与使用化学或物理试剂的其他处理方法不同,该过程更加环保,因为它不需要回收废物,也不会释放有毒化合物。该文章的作者之一胡安·米格尔·罗梅罗-加西亚 (Juan Miguel Romero-García) 表示:“与其他预处理方法相比,它还将氢气产量提高了近 250%。”
通过这种方式,专家们开辟了新的研究领域,使用清洁和可持续的方法从藤蔓生物质中产生清洁能源,该系统不需要随后必须作为废物进行管理的化学试剂,也不需要高能耗。正在进行中。
化学和物理与生物学
降解藤蔓芽的过程可以有不同的类型。物理方法一方面涉及生物质蒸汽爆破,能耗较高。另一方面,化学系统添加了乙醇等化合物,会产生污染残留物。
最后,生物方法引入了漆酶等酶来分离化合物。这些过程实现了木质素的分解和植物纤维中纤维素的改变,从而导致糖的释放。
随后,引入了一种称为丁酸梭菌的微生物,该微生物发酵所获得的物质并产生有机酸,以及氢气,特别是丁酸和乙酸,这两种酸都是食品、化妆品和制药行业的高需求。
专家们比较了用每种方法获得的氢、木质素和这些酸的水平,并得出结论,基于生物过程的系统是生产最绿色燃料的系统。
同时,他们还通过在发酵前应用酶水解来分解分子结构并产生糖来比较这些结果。在这种情况下,显示出最高产量的方法是对藤蔓芽进行化学处理的方法。
研究人员现在建议继续研究,对该过程进行技术经济和环境评估。他们打算进行的下一步是分析大规模组装这些设施对环境的影响以及开发基于藤蔓树枝的生物精炼厂的经济可行性。
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