Hoogleraren Rajeshwar Dayal Tyagi en Patrick Drogui, onderzoekers van het Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), hebben een nieuwe benadering van de productie van biodiesel ontwikkeld waarbij gebruik wordt gemaakt van microben, rioolslib, en een bijproduct van biobrandstof.

Biodiesel heeft meerdere voordelen voor het milieu, maar het gebruik van plantaardige of dierlijke oliën roept het dilemma van voedsel versus brandstof op, het risico van het verleggen van landbouwgrond of gewassen voor de productie van biobrandstoffen ten koste van de voedselvoorziening. Planten zijn overgestapt op microbiële biodiesel, die met behulp van micro-organismen uit glucose kan worden gemaakt. Maar voor $ 6,78/L, het conventionele productieproces is vrij duur.

Professoren Tyagi en Drogui hebben de productiekosten verlaagd tot $ 0,72/L met een innovatief nieuw proces. Hun bevindingen - om de kosten te beoordelen, energie, en broeikasgasemissies (GHG) — werden gepubliceerd in het tijdschrift Bioresource-technologie , in februari.

Het proces maakt gebruik van zuiveringsslib en glycerol, een bijproduct van biodiesel. Het verwerken van slib vermindert BKG. "Het houdt slib buiten de vuilstortplaatsen, waar het methaan vrijgeeft. Wanneer het wordt gebruikt om biodiesel te produceren, het grootste deel van de koolstof wordt door de micro-organismen omgezet in lipiden, " zei professor Tyagi. Het proces maakt het ook mogelijk om de glycerol opnieuw te gebruiken zonder het te hoeven zuiveren.

Van microben tot biobrandstof

In de eerste fase van de fermentatie, de micro-organismen eten de glycerol en het zuiveringsslib op. Ze accumuleren olie in hun lichaam in de vorm van lipiden. De INRS-onderzoekers gebruiken een bioflocculant - een organisch polymeer dat door organismen wordt uitgescheiden - om de cellen van het mengsel te scheiden en de lipiden te extraheren. Dat elimineert de noodzaak voor centrifuges of chemische producten.

Om de uit de cellen geëxtraheerde lipiden terug te winnen, Professoren Tyagi en Drogui vervingen die giftige chemische producten door gas. "Ik was mijn auto aan het tanken en vroeg me af waarom ik geen gas zou gebruiken om de lipiden te scheiden. We hebben het in het laboratorium geprobeerd en het werkte heel goed. Het mengsel van gas en lipiden dreef bovenop de rest van het mengsel, " zei professor Tyagi. Het gas dat voor de scheiding wordt toegevoegd, maakt ook deel uit van het eindproduct. "Biodiesel bestaat niet volledig uit olie. Voor type B10, 10 procent van de brandstof is organisch en de rest is gas, " hij zei.

Het proces produceert biodiesel en glycerol, die op hun beurt kunnen worden gebruikt om meer brandstof te produceren. Maar planten gebruiken niet noodzakelijk dezelfde productieprocessen, dus de glycerol, en zijn efficiëntie, kan varieren. Professoren Tyagi en Drogui zijn op zoek naar manieren om deze verschillende bijproducten te combineren om het proces nog kosteneffectiever te maken.

Twee postdoctorale fellows, vier promovendi, en een masterstudent werkte aan het project. doctoraat student Lalit R. Kumar promoveert op het project, die door de International Water Association in Tokio de 2018 Project Innovation Award in de categorie Breakthroughs in Research and Development ontving.