Διερεύνηση αξιοποίησης μιγμάτων βιοαποβλήτων από διάφορες πηγές προς την παραγωγή αλκοόλης

Γραμματικός, Χρήστος

dc.contributor.author	Γραμματικός, Χρήστος	el
dc.date.accessioned	2020-10-19T05:24:11Z
dc.date.available	2020-10-19T05:24:11Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/51487
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19185
dc.rights	Default License
dc.subject	Βιοαιθανόλη	el
dc.subject	Bioethanol	en
dc.subject	Εξαντλημένοι κόκκοι καφέ	el
dc.subject	Spent coffee grounds	en
dc.subject	Εξαντλημένοι σπόροι κριθαριού	el
dc.subject	Brewer’s spent grains	en
dc.subject	Σακχαροποίηση	el
dc.subject	Saccharification	en
dc.subject	Προ-επεξεργασία,	el
dc.subject	Pretreatment	en
dc.subject	Cellic CTec2	en
dc.title	Διερεύνηση αξιοποίησης μιγμάτων βιοαποβλήτων από διάφορες πηγές προς την παραγωγή αλκοόλης	el
dc.contributor.department	Μονάδα Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Παραγωγή βιοκαυσίμων	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-07-17
heal.abstract	Η εν λόγω διπλωματική εργασία πραγματεύεται την αξιολόγηση μιγμάτων αποτελούμενων από εξαντλημένους κόκκους καφέ εσπρέσο και εξαντλημένους σπόρους κριθαριού ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοκαυσίμων, και συγκεκριμένα βιοαιθανόλης 2ης γενιάς. Σκοπός της εργασίας ήταν η μελέτη διαφορετικών μεθόδων επεξεργασίας της πρώτης ύλης για την επίτευξη της υψηλότερης απόδοσης σε αιθανόλη μετά την διεργασία της ζύμωσης. Ανάμεσα στις 4 διαφορετικές σειρές πειραματικών δοκιμών, διερευνήθηκε η επίδραση που έχουν οι διαφορετικές αναλογίες μιγμάτων εξαντλημένων κόκκων καφέ (SCG) και εξαντλημένων σπόρων κριθαριού (BSG) στην τελική απόδοση της διεργασίας, ενώ ελέγχθηκε και συγκρίθηκε η χρήση δύο διαφορετικών κυτταρινολυτικών ενζύμων, ένα εμπορικό και ένα μη εμπορικό, το Cellic CTec2 (Novozymes, Denmark) και το NS-22177. Επιπλέον, μελετήθηκε η όξινη και η αλκαλική υδρόλυση της πρώτης ύλης με H2SO4 και NaOH ως προς την αποικοδομητική τους ικανότητα, αντίστοιχα, καθώς επίσης και ο βέλτιστος χρόνος προ-επεξεργασίας και ενζυμικής υδρόλυσης. Οι πρώτες 3 σειρές πειραματικών δοκιμών έλαβαν χώρα σε μικρή εργαστηριακή κλίμακα όπου η ποσότητα των δειγμάτων SCG/BSG ήταν της τάξης των 5-10gr. Η 4 η σειρά πειραματικών δοκιμών πραγματοποιήθηκε αξιοποιώντας τα αποτελέσματα των προηγουμένων σειρών, σε μεσαία εργαστηριακή κλίμακα, όπου η ποσότητα των δειγμάτων SCG/BSG ήταν της τάξης των 200-300g. Από τις μετρήσεις και τα αποτελέσματα των πειραματικών δοκιμών, βρέθηκε πως η μέγιστη απόδοση σε αιθανόλη αγγίζει το 84.69% και επιτυγχάνεται υπό συνθήκες που περιλαμβάνουν ξεχωριστή προ-επεξεργασία των πρώτων υλών BSG και SCG, και ακολούθως ανάμιξη, ενζυμική υδρόλυση και ζύμωση. Η προ-επεξεργασία πραγματοποιείται με NaOH 0.5M σε αναλογία 10mL/g πρώτης ύλης για το SCG και H2SO4 0.25M σε αναλογία 10 mL/g πρώτης ύλης για το BSG και διαρκεί για 16 ώρες, υπό ανάδευση, στους 50 οC. Αφού αναμειχθούν, ακολουθεί ενζυμική υδρόλυση για 5 ώρες με Cellic CTec2 σε αναλογία 800 μL/g αρχικής κυτταρίνης στους 50 oC. Η διεργασία ολοκληρώνεται με ζύμωση στους 30 oC για 24 ώρες με την βοήθεια της μαγιάς Saccharomyces cerevisiae η οποία προστίθεται σε αναλογία 2% κατά βάρος. Συμπερασματικά, η αξιοποίηση μιγμάτων αποτελούμενων από εξαντλημένους σπόρους κριθαριού και εξαντλημένους κόκκους καφέ, σε αναλογία 1:1, προς την κατεύθυνση της παραγωγής βιοαιθανόλης είναι τεχνικά εφικτή με ικανοποιητικές αποδόσεις.	el
heal.advisorName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Τόπακας, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	151 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false