Wykorzystanie promieniowania mikrofalowego do wspomagania procesu fermentacji alkoholowej biomasy

Przeprowadzenie obróbki wstępnej jest kluczowe szczególnie w przypadku wykorzystywania biomasy trudno-rozkładalnej, której podatność na biochemiczny rozkład na przykład w procesie fermentacji alkoholowej jest ograniczona. Procesy dezintegracji biomasy prowadzą do zniszczenia zwartych struktur i uwolnienia substancji organicznej do fazy rozpuszczonej w wyniku czego następuje wzrost stężenia rozpuszczonych, łatwo rozkładalnych substancji organicznych. Efektywna obróbka wstępna powinna spełniać kilka kryteriów, w tym zapewnić rozdział ligniny od celulozy, zwiększać udział celulozy amorficznej, zapewnić większą porowatość substratów, eliminować straty cukrów, ograniczać powstawanie inhibitorów, minimalizować koszty energii. Celem niniejszej pracy jest ukazanie możliwości wykorzystania elektromagnetycznego promieniowania mikrofalowego do wstępnego przygotowania biomasy roślinnej przed procesem fermentacji alkoholowej i porównanie efektywności opisywanej metody z innymi powszechnie wykorzystywanymi technikami obróbki wstępnej. Substrat poddany obróbce mikrofalowej wykazuje się szybkim tempem hydrolizy i wysoką zawartością glukozy w hydrolizacie, co powoduje zwiększenie wydajności procesu produkcji bioetanolu.

Perform pretreatment is crucial particularly in the case of the use of hard-degradable biomass, the biochemical susceptibility to degradation, for example, alcoholic fermentation is limited. Biomass disintegration processes lead to the destruction of compact structures and release of the organic substance to the phase dissolved in a resultant increase in the concentration of dissolved easily degradable organic substances. Effective pretreatment should meet several criteria, including ensuring the separation of lignin from cellulose, to increase the share of amorphous cellulose, provide a higher porosity substrates, eliminate waste sugars limit formation of inhibitors, minimize energy costs. The aim of this paper is to show the possibilities of using electromagnetic microwave radiation for pre-treatment plant biomass before the fermentation process of alcohol and comparison of the effectiveness of the described method with other commonly used techniques of pre-treatment. The substrate subjected to microwave treatment has a fast rate of hydrolysis and a high content of glucose in the hydrolyzate, which increases the efficiency of the production of bioethanol.