Παραγωγή βιοαιθανόλης από υπολείμματα τροφών με  χρήση μη εμπορικών ενζυμικών σκευασμάτων

Ζαχαρία, Μάριος; Zacharia, Marios

dc.contributor.author	Ζαχαρία, Μάριος	el
dc.contributor.author	Zacharia, Marios	en
dc.date.accessioned	2021-11-10T09:38:58Z
dc.date.available	2021-11-10T09:38:58Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/54053
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.21751
dc.rights	Default License
dc.subject	Κυτταρίνη	el
dc.subject	Ενζυμική υδρόλυση	el
dc.subject	Άμυλο	el
dc.subject	Υπολείμματα τροφίμων	el
dc.title	Παραγωγή βιοαιθανόλης από υπολείμματα τροφών με χρήση μη εμπορικών ενζυμικών σκευασμάτων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοκαύσιμα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-06
heal.abstract	Η αξιοποίηση διάφορων υποστρωμάτων βιομάζας για την παραγωγή βιοκαυσίμων γίνεται όλο και πιο αναγκαία. Η ανάγκη για απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα έχει αναγκάσει πολλές χώρες να προχωρήσουν στην παραγωγή βιοαιθανόλης, βιοαέριου και βιοντήζελ. Η βιοαιθανόλη αποτελεί ένα πολύ ελκυστικό βιοκαύσιμο με πολλές προοπτικές και περιβαλλοντικά οφέλη, που χρησιμοποιείται κυρίως ως αναμιξίμο υλικό με την βενζίνη. Μέχρι σήμερα έχει εξετασθεί μια ποικιλία υποστρωμάτων προς αυτή την κατεύθυνση, μεταξύ των οποίων και τα υπολείμματα τροφίμων που προκύπτουν από όλα τα επιμέρους στάδια της αλυσίδας εφοδιασμού. Η παρούσα εργασία εξέτασε την αξιοποίηση των υπολειμμάτων τροφίμων, ως μια εναλλακτική πηγή βιομάζας για την παραγωγή βιοαιθανόλης. Το υπόστρωμα που χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα μελέτη ήταν υπολείμματα τροφίμων διαχωρισμένα από την πηγή που συλλέχθηκαν, από το Δήμο Βάρη-Βούλα-Βουλιαγμένη στην Αττική. Η σύσταση της σε ξηρή βάση ήταν 17,83% σε κυτταρίνη, 7.03% σε ημικυτταρίνη , 17,96% σε λιγνίνη (διαλυτή και μη διαλυτή) και 8.66% σε άμυλο. Για την ενζυμική υδρόλυση που πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιήθηκαν δυο διαφορετικά μη εμπορικά ένζυμα κυτταρινάσης (NS87014) και αμυλάσης (Spiryzme Excel) , όπου για κάθε ένζυμο σχεδιάστηκε ένα παραγοντικό πείραμα 23 . Στόχος της πειραματικής διαδικασίας ήταν ο προσδιορισμός της επίδρασης συγκεκριμένων παραμέτρων κατά την ενζυμική υδρόλυση στην απόδοση σακχαροποίησης και στην απόδοση αιθανόλης. Οι παράμετροι που εξετάστηκαν ήταν ο χρόνος υδρόλυσης, η δοσολογία του ενζύμου και η θερμοκρασία υδρόλυσης. Η ενζυμική υδρόλυση με χρήση αμυλάσης (Spiryzme Excel) παρουσίασε καλύτερες αποδόσεις σε σχέση με αυτές στην περίπτωση της κυτταρινάσης (NS87014) . Η βέλτιστη απόδοση σακχαροποίησης που εξασφαλίστηκε για την περίπτωση της αμυλάσης ήταν 73.79% που αντιστοιχεί στις 3 ώρες υδρόλυσης με δοσολογία ενζύμου 60 μL/gstarch σε θερμοκρασία 65 oC. Η αλκοολική ζύμωση που πραγματοποιήθηκε στην συνέχεια επέφερε μέγιστη απόδοση σε αιθανόλη 89.96% . Κατά την ενζυμική υδρόλυση με κυτταρινάση η αποδόμηση κυτταρίνης βρέθηκε σε χαμηλά ποσοστά και οι μέγιστες αποδόσεις σακχαροποίησης και αιθανόλης βρέθηκαν 37.73% και 52.05% αντίστοιχα. Συμπερασματικά, η ξεχωριστή υδρόλυση και ζύμωση οικιακών βιοαποβλήτων με τη χρήση μη εμπορικής κυτταρινάσης (ΝΑ 87014, Novozymes) ή με χρήση εμπορικής αμυλάσης (Spirizyme Excel, Νovozymes) και με επακόλουθη ζύμωση με S. cerevisiae αποδεικνύεται ως ένα βιώσιμο πλάνο αξιοποίησης του συγκεκριμένου κλάσματος βιοαποβλήτων.	el
heal.advisorName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.committeeMemberName	Ζανίκκος, Φανούριος	el
heal.committeeMemberName	Κόλλια, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Χαραλάμπους, Αικατερίνη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Χημικών Επιστημών (I) Μονάδα Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	150 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false