Sản xuất hóa chất và nhiên liệu sinh học từ sinh khối gỗ

28/12/2011

Đại học Aalto Phần Lan đã đưa ra phương pháp sử dụng vi khuẩn để sản xuất butanol thích hợp dùng cho nhiên liệu sinh học và các hóa chất công nghiệp khác từ sinh khối gỗ.

Đại học Aalto Phần Lan đã đưa ra phương pháp sử dụng vi khuẩn để sản xuất butanol thích hợp dùng cho nhiên liệu sinh học và các hóa chất công nghiệp khác từ sinh khối gỗ.

Butanol rất thích hợp để sử dụng làm nhiên liệu vận tải vì nó không hòa tan trong nước và có hàm lượng năng lượng cao hơn etanol.

Cho đến nay, để sản xuất butanol, các nguyên liệu thô thường được dùng là tinh bột và đường mía. Nhưng, trong nghiên cứu của Đại học Aalto, các nhà khoa học lại chỉ sử dụng lignoxenlulo còn gọi là sinh khối gỗ.

Bước đột phá nữa trong nghiên cứu là sự kết hợp thành công bột giấy mới với công nghệ sinh học. Ngành lâm nghiệp tiên tiến của Phần Lan mở ra các cơ hội đặc biệt thuận lợi để phát triển loại hình xử lý sinh học này.

Sản xuất hóa chất và nhiên liệu sinh học từ sinh khối gỗ

Sinh khối gỗ được tạo thành từ 3 chất chủ yếu đó là xenlulo, hemixenlulo và chất gỗ (lignin). Trong đó, xenlulo và hemixenlulo có thể được sử dụng làm nguồn dinh dưỡng cho vi khuẩn trong xử lý sinh học.

Cùng với xenlulo, quy trình Kraft hiện áp dụng trong quá trình nghiền bột tạo ra chất lỏng màu đen đã được sử dụng như một nguồn năng lượng. Tuy nhiên, chất lỏng này lại không phù hợp với vi khuẩn.

Trong nghiên cứu, quy trình nghiền bột đã được thay đổi nên ngoài xenlulo, các loại đường khác vẫn còn nguyên và có thể được dùng làm nguyên liệu thô cho vi khuẩn.

Khi sinh khối gỗ được đun sôi trong hỗn hợp nước, rượu và sunfua dioxit, tất cả các thành phần của gỗ đó là xenlulo, hemixenlulo và chất gỗ được tách thành các phần nhỏ. Xenlulo được xùng để sản xuất giấy, nanoxelulo hoặc các sản phẩm khác, trong khi hemixenlulo là nguyên liệu thô có hiệu quả dành cho vi khuẩn sản xuất hóa chất. Do đó, lợi ích của quy trình mới là không có thành phần nào của đường gỗ bị bỏ đi.

Theo các quy định của EU, đến năm 2020, tất cả các nhiên liệu phải chứa 10% nhiên liệu sinh học. Lợi ích của butanol là một tỷ lệ lớn (hơn 20% butanol) có thể được bổ sung vào nhiên liệu mà không cần phải thay đổi các động cơ đốt trong hiện có.

Phát thải nito và cacbon từ hỗn hợp nhiên liệu chứa hơn 20% butanol thấp hơn nhiều so với các nhiên liệu hóa thạch. Ví dụ, đốt cháy không hết etanol trong một động cơ sinh ra các hợp chất dễ bay hơi làm gia tăng mùi khó chịu cho môi trường.

Kết quả nghiên cứu được đăng tải trên các tạp chí khoa học như Bioresource Technology. Công nghệ mới đã được cấp sáng chế.

Theo TCHĐKH

Cùng chuyên mục

Tiêu chuẩn ISO 50001 cải tiến hiệu suất và tiêu thụ năng lượng cho doanh nghiệp

20/11/2024

Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho trung tâm dữ liệu 11/10/2024

Công ty khởi nghiệp trung tâm dữ liệu có trụ sở tại Singapore, Sustainable Metal Cloud (SMC), đối tác của NVIDIA và Deloitte, đã ra mắt một hệ thống làm mát ngâm được cho là cắt giảm 50% mức tiêu thụ năng lượng và giảm 28% chi phí lắp đặt so với các hệ thống làm mát bằng chất lỏng truyền thống. Công ty hiện đang hoạt động tại Úc, Ấn Độ và Đức, và sắp tới có kế hoạch mở rộng sang thị trường châu Á.
Vật liệu thông minh tiết kiệm năng lượng 03/10/2024

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã phát triển một vật liệu thông minh giúp nâng cao hiệu quả năng lượng làm mát không gian nhà ở. Vật liệu mới có tuổi thọ ước tính lên đến 60 năm và có chi phí thấp hơn so với vật liệu tương tự hiện có trên thị trường.
Vải thông minh chuyển nhiệt cơ thể thành năng lượng 27/09/2024

Loại vải mới do nhóm nghiên cứu Waterloo phát triển có thể chuyển đổi nhiệt độ cơ thể và năng lượng mặt trời thành điện, cho phép hoạt động liên tục mà không cần nguồn điện bên ngoài.
Việt Nam làm chủ công nghệ sản xuất phụ gia, tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng 27/09/2024

Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm Công nghệ lọc hóa dầu - Bộ Công Thương đã nghiên cứu thành công phụ gia ECOAL giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng thông qua việc tiết giảm chi phí năng lượng và giảm phát thải khí ô nhiễm cho cho lò đốt trong công nghiệp sử dụng than.
Tủ lạnh tích hợp AI giúp người tiêu dùng tiết kiệm năng lượng 25/09/2024

Samsung ra mắt sản phẩm tủ lạnh mới có hiệu quả tiết kiệm năng lượng vượt trội so với các sản phẩm tủ lạnh trên thị trường. Sản phẩm có công nghệ máy nén biến tần AI, Đặc biệt, việc áp dụng Chế độ năng lượng AI của ứng dụng SmartThings giúp giảm thêm mức tiêu thụ năng lượng tới 10%.
Điện mặt trời áp mái giúp Sở Khoa học và Công nghệ Khánh Hoà tiết kiệm điện 19/09/2024

Đề tài “Ứng dụng mô hình điện mặt trời áp mái tại trụ sở các cơ quan quản lý nhà nước tỉnh Khánh Hòa” do Thạc sĩ Lê Xuân Hải - Trung tâm Thông tin và ứng dụng Khoa học và Công nghệ (KH-CN), Sở KH-CN Khánh Hoà làm chủ nhiệm được đánh giá đã giải quyết bài toán tiết giảm điện năng tiêu thụ của các cơ quan nhà nước trên địa bàn tỉnh, cụ thể hóa mục tiêu giảm phát thải nhà kính về 0 theo chủ trương của Đảng và Nhà nước.
ISO 50001 – công cụ đắc lực cho tổ chức, doanh nghiệp duy trì hệ thống quản lý năng lượng 30/07/2024

ISO 50001 được phát triển dựa trên mô hình hệ thống quản lý cải tiến liên tục. Mô hình này đã được sử dụng cho các tiêu chuẩn nổi tiếng khác như ISO 9001 hoặc ISO 14001. Điều này giúp các tổ chức dễ dàng tích hợp quản lý năng lượng vào các nỗ lực chung của họ để cải thiện chất lượng và quản lý môi trường.