Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Biotechnológia Bioetanol Biodízel Glicerin. Élesztő anyagcsere.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Biotechnológia Bioetanol Biodízel Glicerin. Élesztő anyagcsere."— Előadás másolata:

1 Biotechnológia Bioetanol Biodízel Glicerin

2 Élesztő anyagcsere

3 Alapanyagok Cukor Keményítő Cellulóz

4 Alapanyagok Cukor Keményítő Cellulóz

5 Alapanyagok Cukor Keményítő Cellulóz 2x10 11 tonna biomassza/év/Föld, fele cellulóz Cellulóz, hemicellulóz, lignin Kristályos, stabil szerkezet: nehezen bontható

6 Bioetanol folyamatábra cukorra Biomassza termelés Glükóz fermentáció Etanol kinyerés Etanol tisztítás Fermentációs maradék

7 Bioetanol folyamatábra keményítőre Biomassza termelés Glükóz fermentáció Etanol kinyerés Etanol tisztítás Fermentációs maradék Enzim gyártás: amiláz, glukoamiláz Keményítő enzimes előkezelés Keményítő fiziko-kémiai előkezelés

8 Bioetanol folyamatábra cellulózra Biomassza termelés Glükóz fermentáció Etanol kinyerés Etanol tisztítás Fermentációs maradék + lignin Enzim gyártás: exo-, endo glükanázok, glükozidáz, xilanáz Cellulóz enzimes előkezelés Cellulóz fiziko-kémiai előkezelés Pentóz fermentáció

9 Bioetanol keményítőből Fizikai- kémiai előkezelés –Keményítő hidrofób –Hense edény Hidrátburok főzéssel

10 Bioetanol keményítőből Enzimes előkezelés cefrekádban –Keményítő elágazó cukorpolimer –α-amiláz (1,4-glükozid kötést bont) B. licheniformis, B. subtilis, A. oryzae –Glükoamiláz (1,4-, 1,6-, 1,3-glükozid kötést bont A. niger

11 Bioetanol keményítőből Fermentáció –Élesztő: anaerob fermentorban –15-35 ◦ C, kevert, fed-batch vagy folyamatos –10-15 % EtOH tartalmú fermentációs termék termékgátlás biomassza

12 Bioetanol keményítőből EtOH kinyerés –Desztilláció Rozsdamentes acél % EtOH + H 2 O

13 Bioetanol keményítőből EtOH tisztítás –Acetaldehid mentesítés 1-2 %, erős oxidálószer Desztilláció rézedényben –Vízmentesítés Adszorpcióval % EtOH –Üzemanyag kiegészítőként –Kémiai ipari alapanyagként

14 Bioetanol gyártás Fejlesztési területek –EtOH tűrő élesztő GMO –EtOH termelő baktérium pl. Zymomonas mobilis –mezofil, gyorsan szaporodik, GMO Thermoanaerobacter aethanolicus –termofil, gyorsan szaporodik, hatásfok nő –Immobilizálás Élesztőre, baktériumra

15 Bioetanol felhasználás Élvezeti cikk

16 Bioetanol felhasználás Üzemanyag adalék –E-15, E-25, E-85 –Brazília kezdte 20% bekeverés –1970: karburátor probléma –Ma: lehetséges Égéshő ≈ benzin Párolgáshő alacsonyabb –Hidegindítás Csak vízmentes EtOH keverhető benzinnel!

17 Bioetanol felhasználás Vegyipari alapanyag Fermentációs ipari alapanyag –Polihidroxi alkánsavak –Ecetsav Takarmány kiegészítő –Marhahús puhítás Dízel olaj adalék –peroxidokkal

18 Fermentációs maradék: szeszmoslék 1 lit EtOH + 10 lit maradék –Takarmány kiegészítő –Energia: biogáz

19 Fermentációs maradék: szeszmoslék 1 lit EtOH + 10 lit maradék –Takarmány kiegészítő –Energia: biogáz megújuló fenntartható hőenergia, áram hőenergia, áram szerves anyag szerves anyag biomassza biotrágya energia

20 Bioetanol gazdaságosság Alapanyag: cukor – cukorpolimer Energiaigény –Teljes költség kb. 40 % –Fosszilis vagy megújuló Megújuló: égetés vagy biogáz Hidrolizáló enzimek –Keményítő: teljes költség 25 % –Cellulóz: instabil enzimek, drága, nem hatékony Fermentációs maradék hasznosítás –Takarmány = értékes melléktermék, ha van elég állat –Biogáz = energia igény Életciklus számítások –Helyi körülményektől függ mérsékelt égövben

21 Bioetanol gazdaságosság

22 Biodízel Alternatív üzemanyag dízel motorba Növényi olajból vagy állati zsírból –lebomlik, környezetbarát, megújuló Monoalkil észter trigliceridészterből Fatty Acid Alcohol Glycerin Vegetable Oil Biodiesel FA

23 Biodízel Rudolf Diesel: –földimogyoró olaj Ma: –növényi olaj vagy átészterezett –tiszta biodízel (B100) vagy keverhető dízel olajjal Meglevő motorokban meglevő elosztóhálózaton

24 Megújuló, környezetbarát % Benzin Földgáz Dízel Etanol 85% B20 Elektromos B100 B100 = 100% Biodízel B20 = 20% BD + 80% DO Relatív CO 2 emissziók

25 Átészterezés R 1, R 2, R 3 lehet ugyanolyan vagy különböző zsírsav Meghatározza a biodízel minőségét trigliceridmetanol zsírsav észterekglicerin

26 Biodízel gyártási folyamat

27 Biodízel alapanyagok Repce Napraforgó Szója

28 Biodízel felhasználás

29 Biodízel melléktermékek Melléktermékek –Dara, olajpogácsa –Növényi biomassza –Glicerin (MeOH szennyezett) Felhasználás –Takarmány –Biomassza Égetés Biogáz –Glicerin Kozmetikai ipar Vegyipar Biogáz

30 Biodízel gazdaságosság Alapanyag –Növénytermesztési költségek, energia igény –GMO vagy hagyományos nemesítés Életciklus költségszámítás –Fosszilis felhasználás a gyártás során –Állami támogatás Közvetlen támogatás Jövedéki adó –Energia a maradékból Fosszilis energiahordozót vált ki Költségcsökkentő

31 Glicerin Legegyszerűbb poliol Vegyipar: kőolajból –Krakkolás –Klórozás –Hidroxilezés –Klórozott melléktermékek

32 Glicerin gyártás Biodízel melléktermék

33 Glicerin gyártás: élesztő Kénessav (H 2 SO 3 ) –acetaldehiddel komplexet képez –NADH felszaporodik –Alternatív NADH oxidációs útvonal kell –Gyenge hatásfok 5-6 % glicerin Kevert termékek

34 Glicerin gyártás: Dunaliella Dunaliella tertiolecta –Sótűrő alga (0,1-5M NaCl) –pl. Holt tengerben Ozmoreguláció glycerol

35 Glicerin gyártás: Dunaliella Dunaliella tertiolecta –Sótűrő alga (0,1-5M NaCl) –pl. Holt tengerben Ozmoreguláció

36 Glicerin gyártás: Dunaliella

37 Glicerin gyártási folyamat

38 Glicerin gyártás: kinyerés Forráspont magas –Vákuum desztilláció –Oldószer extrakció –Spray drying Alacsony hatásfok –Nagy veszteségek

39 Glicerin gyártás: melléktermék β-karotin –Antioxidáns –Tumor prevenció Más források –Sárgarépa, lazac –Rákok (krill)

40 Holt tengeri iszap Bőrtisztító Ránctalanító Fiatalító Hajnövesztő Idegnyugtató Izomlazító


Letölteni ppt "Biotechnológia Bioetanol Biodízel Glicerin. Élesztő anyagcsere."

Hasonló előadás


Google Hirdetések