|
|
Ultraäänen hyödyntäminen biomassan esikäsittelyssä |
|---|---|
| Author: | Virtala, Pinja1 |
| Organizations: |
1University of Oulu, Faculty of Science, Chemistry |
| Format: | ebook |
| Version: | published version |
| Access: | open |
| Online Access: | PDF Full Text (PDF, 0.6 MB) |
| Pages: | 24 |
| Persistent link: | http://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202305101622 |
| Language: | Finnish |
| Published: |
Oulu : P. Virtala,
2023
|
| Publish Date: | 2023-05-11 |
| Thesis type: | Bachelor's thesis |
| Tutor: |
Lappalainen, Katja Kälkäjä, Salla |
| Description: |
Tiivistelmä Biomassaa saadaan runsaasti maatalousjätteenä sekä metsä- ja elintarviketeollisuuden sivuvirtoina. Ilmastokriisin laajetessa biomassa tarjoaa uusiutuvan luonteensa ansiosta ympäristöystävällisemmän vaihtoehdon fossiilisille raaka-aineille. Lignoselluloosapohjaisesta biomassasta voidaankin biojalostusprosessin avulla valmistaa muun muassa bioetanolia sekä useita korkean lisäarvon tuotteita. Biojalostusprosessin kriittisin ja kallein vaihe on esikäsittely. Lignoselluloosapohjaisen biomassan rakenne on konversion kannalta haastava. Sen kolme pääkomponenttia, selluloosa, hemiselluloosa ja ligniini muodostavat polysakkaridien ja ligniinin välisen kompleksin, jonka rakennetta halutaan esikäsittelyn avulla hajottaa, mikä mahdollistaa komponenttien erottamisen. Esikäsittelyssä hyödynnetään erilaisia biologisia, fysikaalisia, kemiallisia tai fysikaalis-kemiallisia menetelmiä. Ultraääni on fysikaalinen esikäsittelymenetelmä ja sitä voidaan hyödyntää useisiin eri kemiallisiin esikäsittelymenetelmiin yhdistettynä. Ultraäänen hyödyntäminen esikäsittelyssä on myös potentiaalinen vihreän kemian menetelmä. Tässä tutkielmassa tarkasteltiin ultraäänen hyödyntämistä emäsesikäsittelyssä, laimeassa happoesikäsittelyssä sekä yhdistettynä orgaanisten ja syväeutektisten liuottimien avulla tehtävään esikäsittelyyn. Esikäsittelyssä ultraäänen hyödyntäminen perustuu suurilta osin akustiseen kavitaatioon. Ultraäänen parametrien optimointi auttaa saavuttamaan menetelmän täyden potentiaalin. Tarkasteltujen tutkimusten perusteella merkittäviksi parametreiksi määritettiin muun muassa biomassan määrä ja partikkelikoko, ultraäänen taajuus ja teho, ultraäänikäsittelyn kesto sekä lämpötila. Tutkimusten perusteella ultraäänen avulla saatiin onnistuneesti hajotettua polysakkaridien ja ligniinin sisäisiä ja molekyylien välisiä sidoksia sekä pystyttiin vaikuttamaan biomassan pinnan rakenteeseen. Ultraäänen avulla saatiin parannettua muun muassa komponenttien erottumista sekä yksinkertaisten sokereiden saantoa esikäsittelyä seuranneen entsymaattisen hydrolyysin jälkeen. see all
|
| Subjects: | |
| Copyright information: |
© Pinja Virtala, 2023. Except otherwise noted, the reuse of this document is authorised under a Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0) licence (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). This means that reuse is allowed provided appropriate credit is given and any changes are indicated. For any use or reproduction of elements that are not owned by the author(s), permission may need to be directly from the respective right holders. |
|
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |