زیست تودهکمپوست

آنالیز زیست‌ توده راهی برای موفقیت‌ آمیز بودن فرایندهای زیستی

دانیل هیز -مؤسس آزمایشگاه آنالیز زیست‌توده سلیگنیس- کشف کرد که اگر چه اطلاع از ترکیب مواد خام اولیه عاملی مهم برای موفقیت‌آمیز بودن فرایندهای تبدیل زیست‌توده بوده است، اما اطلاعات دقیقی برای طیف وسیعی از مواد خام اولیه وجود ندارد. محققان با استفاده از نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی مادون قرمز به مدلسازی ترکیب برخی نمونه‌ها دست یافته‌اند.


برای رسیدگی به این مسئله و جلوگیری از مشکلات آتی در فرایندهای تبدیل زیست‌توده، شرکت‌ها از آزمایشگاه‌های قراردادی به‌منظور تحلیل شیمیایی نمونه‌های زیست‌توده استفاده می‌کردند. این فرایند بسیار وقت‌گیر و هزینه‌بر بوده است، تقریباً برای آنالیز هر نمونه به دو هفته زمان و بیش از صدها یورو هزینه نیاز است.

به دنبال یافتن راه‌حل‌هایی برای بهبود این فرایند، دکتر دانیل یک روش جدید برای آنالیز زیست‌توده ایجاد کرد، که آن مدلسازی ترکیب نمونه‌ها با توجه به نتایج تجزیه و تحلیل طیف‌سنجی مادون قرمز است. در این روش از نور مادون قرمز برای تعیین حضور و کمیت اجزای مهم در مواد زیست‌توده استفاده می‌شود.

پس از تجزیه و تحلیل صدها نمونه از مواد خام اولیه در سراسر جهان، دکتر دانیل الگوریتم‌های منحصر به فردی را برای پیش‌بینی با دقت بالا و صحت ترکیب از نمونه‌های زیست‌توده توسعه داد. به همین ترتیب، با این روش 13 نوع از پارامترهای مختلف از قبیل نوع و مقدار قندها، لیگنین و خاکستر را می‌توان برای انواع مختلف زیست توده تجزیه و تحلیل کرد. در حالی که این آنالیزها فقط در یک روز با هزینه کمتر از صد یورو برای هر نمونه امکان‌پذیر است.

این فرایند در توسعه و اجرای موفق فرایندهای زیستی نقش مهمی ایفا کرده است. در ابتدا برای تجزیه و تحلیل و پیش‌بینی ترکیب نمونه‌ها از کمپوست قارچ استفاده شده است. با استفاده از تجزیه و تحلیل شیمیایی مکمل می‌توان نوع و مقادیر قند، لیگنین و خاکستر موجود در کمپوست را تعیین کرد.

در مرحله بعد، مدل‌ها برای انتخاب مناسب‌ترین ترکیب از کمپوست قارچ و دیگر بقایای کشاورزی بررسی شده، به طوری که موفقیت فرایندهای زیستی را حفظ کنند. محققین پس از انجام چندین آزمایش با مواد خام از مناطق مختلف اروپایی دریافتند که پوشال گندم و جو، کارآمدترین ترکیب با کمپوست قارچ است به طوری که باعث دستیابی به ترکیب متعادل شکر و سلولز برای تولید در فرایندهای زیستی است. بر این اساس آن‌ها تعادل دقیق مواد خام را برای بهینه‌سازی بهره‌وری فرایند تعیین کردند.

پس از کمپوست قارچ، این مؤسسه به دنبال کاوش انواع جدیدی از زیست‌توده زیستی و ایجاد الگوریتم‌های سفارشی برای تجزیه و تحلیل سریع زیست توده هستند، به طوری که توسعه فرایندهای زیستی مبتکرانه را در طولانی مدت در صنعت زیست‌توده اروپا گسترش دهد.

توسط
Phys.org
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

مژگان محبی

اهل اصفهان | دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی شیمی - بیوتکنولوژی، دانشگاه علم و صنعت ایران

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نـوزده − چهـارده =

دکمه بازگشت به بالا
بستن