Wetenschap
Een bioraffinaderij zou switchgrass en verschillende andere grondstoffen kunnen gebruiken zonder dat dit een grote impact heeft op de ethanol (brandstof) opbrengst. Krediet:US Department of Energy
Bioraffinaderijen zijn kieskeurige eters. Ze consumeren slechts één of twee soorten plantaardig materiaal. Onderzoekers verwerkten en experimenteerden de ethanolproductie van vijf verschillende kruidachtige grondstoffen. Ze onderzochten twee eenjarigen (maïsstoof en energiesorghum) samen met drie vaste planten (switchgrass, miscanthus, en herstelde prairie). Ze stelden vast dat een lignocellulose-ethanolraffinaderij verschillende soorten planten zou kunnen gebruiken zonder een grote impact te hebben op de hoeveelheid geproduceerde ethanol per hectare. of per landoppervlak.
Veel bioraffinaderijen verbruiken een, of soms twee, grondstoffen die in de buurt worden verbouwd en geoogst. De grondstof bevat lignocellulose. Die chemische stof wordt verwerkt en vergist tot biobrandstoffen of bioproducten. Het accepteren van een verscheidenheid aan grondstoffen zou de ecologische voetafdruk van de raffinaderij kunnen verbeteren, economie, en logistiek. De studie van het team toonde aan dat een lignocelluloseraffinaderij relatief agnostisch zou kunnen zijn in termen van de gebruikte grondstoffen.
Raffinaderijen om biomassa om te zetten in brandstoffen zijn vaak afhankelijk van slechts één grondstof. Als de raffinaderijen meer dan één grondstof zouden kunnen accepteren, het zou de werking van de raffinaderij enorm ten goede komen. Wetenschappers van het Great Lakes Bioenergy Research Center onderzochten hoe vijf verschillende grondstoffen de ethanolopbrengsten op proces- en veldschaal beïnvloedden. Twee eenjarige gewassen (maïsstoof en energiesorghum) en drie meerjarige gewassen (switchgrass, miscanthus, en herstelde prairie) werden voorbehandeld met ammoniakvezelexpansie, gehydrolyseerd, en afzonderlijk gefermenteerd met behulp van gist of bacteriën.
Ze vonden dat zowel de kwaliteit van de biomassa (chemische samenstelling, vochtgehalte, enz.) en biomassaopbrengst beïnvloedde hoeveel ethanol elke acre (of landoppervlak) produceert. Echter, het effect verschilde. De kwaliteit van biomassa was de belangrijkste drijfveer voor de ethanolopbrengsten voor hoogproductieve gewassen, zoals switchgrass. Biomassaopbrengst was de belangrijkste drijfveer voor de ethanolopbrengsten voor gewassen met een lage productiviteit, zoals maïskolven. Daarom, om de ethanolopbrengst voor hoogproductieve gewassen te verhogen, inspanningen gericht op het verbeteren van de biomassakwaliteit of conversie-efficiëntie kan verstandig zijn.
Voor gewassen met een lage opbrengst, focussen op het verhogen van de biomassaopbrengst kan de beste strategie zijn. Bij het meten van de hoeveelheid ethanol geproduceerd tijdens de fermentatie, de meeste grondstoffen vielen binnen een vergelijkbaar bereik, vooral toen wetenschappers bacteriën gebruikten om de biomassa te vergisten. In totaal, de resultaten van deze studie suggereren dat een lignocellulosische raffinaderij een verscheidenheid aan grondstoffen met verschillende kwaliteit kan gebruiken zonder een grote negatieve impact op de ethanolopbrengsten op veldschaal.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com