Đang tải... (xem toàn văn)
lên men ethanol từ rơm (phần introduction),Bioethanol được sản xuất từ sinh khối lignocellulose lại tiếp tục thu hút sự chú ý toàn cầu như một nguồn năng lượng thay thế nhiên liệu dầu cho xã hội năng lượng bền vững, Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát quá trình lên men dịch thủy phân rơm rạ với chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae.
NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH LÊN MEN TRONG SẢN XUẤT BIOETHANOL TỪ RƠM INTRODUCTION Bioethanol được sản xuất từ sinh khối lignocellulose lại tiếp tục thu hút sự chú ý toàn cầu như một nguồn năng lượng thay thế nhiên liệu dầu cho xã hội năng lượng bền vững, kể từ khi cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch, hiện tượng nóng lên toàn cầu và suy giảm tài nguyên thiên nhiên đang ngày càng trở thành mối lo ngại (Maki Takano and Kazuhiro Hoshino, 2018) Sinh khối lignocellulose như gỗ, rơm rạ và bột củ cải đường là nguyên liệu thô tiềm năng để sản xuất một số sản phẩm có giá trị cao như bioethanol (Belal, 2013) Việc sản xuất bioethanol từ tinh bột và đường đang gặp phải tình trạng thiếu nguyên liệu thô và chi phí cao Do đó, một phương pháp tiềm năng để sản xuất bioethanol lên men với chi phí thấp là sử dụng nguyên liệu lignocellulose Phế phẩm nông nghiệp như rơm rạ là một trong những chất thải chứa lignocellulose phổ biến nhất trên trái đất (M.K.Ghosal, JyotiRanjan Rath, 2019) Lignocelluloses chứa tới 80% polysaccharides Khác với nhiên liệu truyền thống, ethanol sinh học không góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính, là nguồn tài nguyên làm giảm lượng CO2 (Belal, 2013) Rơm rạ là sản phẩm phụ của sản xuất lúa gạo, một trong những chất thải nông nghiệp do trồng lúa và là nguyên liệu đầy hy vọng để sản xuất ethanol sinh học, vì hàm lượng cellulose và hemicellulose cao hơn 50% (Maki Takano and Kazuhiro Hoshino, 2018), cụ thể rơm rạ chủ yếu chứa cellulose 32-47%, hemicelluloses 19-27%, lignin 5-24% và tro 18,8% Từ rơm rạ có khả năng sản xuất 205 tỷ lít ethanol sinh học mỗi năm trên thế giới, chiếm khoảng 5% tổng lượng tiêu thụ nhiên liệu (Belal, 2013) Tất cả các nhà sản xuất ô tô đều sản xuất các phương tiện có thể dễ dàng sử dụng hỗn hợp 10% ethanol hoặc 85% ethanol (E85) làm nhiên liệu và ethanol cũng có thể thay thế dầu diesel trong các phương tiện hạng nặng Gần như tất cả ethanol nhiên liệu được sản xuất bằng quá trình lên men glucose ngô ở Hoa Kỳ hoặc sucrose ở Brazil (Rosillo-Calle và Cortez, 1998) Nhìn chung, ethanol có thể được sản xuất từ bất kỳ nguyên liệu nào có chứa đường Ngày nay, nguyên liệu thô được sử dụng trong sản xuất ethanol bằng quá trình lên men là đường, tinh bột và nguyên liệu xenlulo (Bailey và Ollis, 1986) Đường có thể được chuyển đổi trực tiếp thành ethanol, trong khi tinh bột trước tiên phải được thủy phân thành đường có thể lên men nhờ tác dụng của enzyme Cellulose cũng phải được chuyển đổi thành đường trước khi lên men tiếp theo, thường là do tác dụng của axit khoáng (Bashir và Lee, 1994) Nhiên liệu sinh học là nhiên liệu thay thế tốt được sản xuất gần như hoàn toàn từ cây lương thực (Hammond và cộng sự, 2008, Tan và cộng sự, 2009, Börjesson, 2009) Với khuynh hướng phát triển lúa như hiện nay ở Việt Nam thì lượng rơm thải ra sẽ rất lớn, việc ứng dụng trong lên men rơm rạ không chỉ tận dụng triệt để loại phế phẩm này mà còn góp phần giải quyết để giảm lượng thải ra môi trường Với những lý do nêu trên cần phải có những nghiên cứu được thực hiện để sản xuất bioethanol từ rơm rạ Mục tiêu của nghiên cứu là khảo sát quá trình lên men dịch thủy phân rơm rạ với chủng nấm men Saccharomyces cerevisiae TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Maki Takano and Kazuhiro Hoshino (2018), Bioethanol production from rice straw by simultaneous saccharifcation and fermentation with statistical optimized cellulase cocktail and fermenting fungus, Bioresources and Bioprocessing [2] Elsayed B Belal (2013), Bioethanol production from rice straw residues, Brazilian Journal of Microbiology 44, 1, 225-234 [3] M.K.Ghosal, JyotiRanjan Rath (2019), Bioethanol from Paddy Straw: A Potential Feedstock for Substitution of Petroleum Based Fuel in Future, International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences [4] Rosillo-Calle, F., Cortez, L (1998), Towards proalcohol II: a review of the Brazilian bioethanol programme, Biomass Bioenergy, 14,115–12 [5] Bailey, J.E., Ollis, D.F (1986), Biochemical engineer-ing fundamentals, 2nd ed., Mc Graw-Hill, In [6] Bashir, S., Lee, S (1994), Fuel ethanol production from agricultural lignocellulose feedstocks – a re-view, Fuel Science Technol Int’l 12: 1427–1473 [7] Hammond, G P., Kallu, S., McManus, M C (2008), Development of biofuels for the UK automotive market, Appl Energy, 85: 506–15 [8] Tan, R R., Foo, D C Y., Aviso, K B., Ng, D K S (2009), The use of graphical pinch analysis for visualizing water footprint constraints in biofuel production, Appl Energy, 86: 605–9 [9] Börjesson, P (2009), Good or bad bioethanol from a greenhouse gas perspective – what determines this? Appl Energy, 86: 589–94