Καινοτόμες μέθοδοι παραγωγής μικροκρυσταλλικής κυτταρίνης από λιγνοκυτταρινούχο βιομάζα

Τζουρμανάς, Κωνσταντίνος; Tzourmanas, Konstantinos

dc.contributor.author	Τζουρμανάς, Κωνσταντίνος
dc.contributor.author	Tzourmanas, Konstantinos
dc.date.accessioned	2025-05-26T10:16:42Z
dc.date.available	2025-05-26T10:16:42Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61953
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29649
dc.rights	Default License
dc.subject	μικροκρυσταλλική κυτταρίνη	el
dc.subject	βιομάζα	el
dc.subject	πολυκριτηριακή ανάλυση	el
dc.subject	συμβατική μέθοδος	el
dc.subject	καινοτόμες μέθοδοι	el
dc.subject	microcrystalline cellulose	en
dc.subject	biomass	en
dc.subject	multicriteria analysis	en
dc.subject	conventional method	en
dc.subject	innovative methods	en
dc.title	Καινοτόμες μέθοδοι παραγωγής μικροκρυσταλλικής κυτταρίνης από λιγνοκυτταρινούχο βιομάζα	el
dc.title	Innovative methods for the production of microcrystalline cellulose using lignocellulosic biomass	en
dc.contributor.department	Τεχνο-Οικονομικά Συστήματα	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	χημική μηχανική	el
heal.classification	chemical engineering	en
heal.classification	βιομηχανική αξιοποίηση βιομάζας	el
heal.classification	industrial biomass utilization	en
heal.language	el
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-02-13
heal.abstract	Η μικροκρυσταλλική κυτταρίνη(MCC) αποτελεί ένα φυσικό βιοπολυμερές με ένα πολύ μεγάλο πλήθος εφαρμογών από την βιομηχανία τροφίμων έως και αυτή των φαρμάκων με διαρκώς αυξανόμενη τάση της ζήτησής της . Ως βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή της αποτελεί η λιγνοκυτταρινούχα βιομάζα διαφόρων ειδών. Τυπικά, η διεργασία παραγωγής μικροκρυσταλλικής κυτταρίνης περιλαμβάνει την χρήση ισχυρών οξέων με σκοπό τον αποπολυμερισμό ορισμένης ποσότητας κυτταρίνη. Η κυτταρίνη αυτή προκύπτει από την χημική και μηχανική προεπεξεργασία της βιομάζας. Βέβαια, έχουν προταθεί και άλλες μεθοδολογίες, οι οποίες επιτρέπουν σε βιομηχανικό επίπεδο να ελαττώσουν τα μειονεκτήματα της συμβατικής μεθόδου. Σε αυτήν την κατηγορία μπορούν να τοποθετηθούν μέθοδοι, όπως αυτές της έκρηξης ατμού, της ενζυμικής υδρόλυσης και της αντιδραστικής εξώθησης. Στα πλαίσια της διερεύνησης των μεθόδων για την παραγωγή της MCC, έχουν εντοπιστεί και ένα σύνολο καινοτόμων μεθόδων, οι οποίες όμως είναι κυρίως σε εργαστηριακό ή σε πιλοτικό στάδιο. Σε αυτή την προσπάθεια, αξιοποιούνται οι υπέρηχοι, τα μικροκύματα, η υδροθερμική επεξεργασία, το παλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο (PEF), η ακτινοβολία δέσμης ηλεκτρονίων (EBI) και οι πράσινοι διαλύτες. Κατόπιν, ακολουθήθηκαν δύο διαφορετικές μεθοδολογίες για την σύγκριση μεταξύ των μεθόδων. Από την μια πλευρά, με βάση την ανάλυση του θεωρητικού μέρους αντιπαρατίθενται οι μέθοδοι με βάση τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους(π.χ. συνθήκες, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα) για χρήση ως μια σύνοψη του θεωρητικού μέρους δίνοντας ένα απλό εισαγωγικό πλαίσιο για κάποιον που ενδιαφέρεται να ασχοληθεί με το θέμα. Από την άλλη πλευρά, με βάση ορισμένων ποσοτικών χαρακτηριστικών από άρθρα της βιβλιογραφίας επιχειρείται η σύγκριση διαφορετικών μεθοδολογιών παραγωγής μικροκρυσταλλικής κυτταρίνης. Η διαδικασία αυτή λαμβάνει υπόψιν περιβαλλοντικά, τεχνικά και οικονομικά κριτήρια με την υποβοήθηση μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης (TOPSIS, behavioral TOPSIS) για την απεικόνιση διαφορετικών σεναρίων για την λήψη της βέλτιστης απόφασης για διαφορετικά επίπεδα ρίσκου και για διαφορετικής σημασίας στην πλειοψηφία των κριτηρίων. Ουσιαστικά, απεικονίζουν τις προσδοκίες και τις δυνατότητες του λήπτη της απόφασης, οι οποίες διαφέρουν αναλόγως.	el
heal.abstract	Microcrystalline cellulose (MCC) is a natural biopolymer with a wide range of applications, spanning from the food industry to pharmaceuticals, with its demand continuously increasing. The primary raw material for its production is lignocellulosic biomass of various types. Typically, the production process of microcrystalline cellulose involves the use of strong acids to depolymerize a portion of the cellulose. This cellulose is derived from the chemical and mechanical pretreatment of biomass. Of course, other methodologies have also been proposed, which allow for the reduction of the drawbacks of the conventional method at an industrial scale. These include techniques such as steam explosion, enzymatic hydrolysis, and reactive extrusion. In the context of exploring MCC production methods, a set of innovative approaches has also been identified, though they are mostly at the laboratory or pilot stage. These novel methods involve the use of ultrasound, microwaves, hydrothermal treatment, pulsed electric field (PEF), electron beam irradiation (EBI), and green solvents. To compare the different methods, two distinct approaches were followed. On the one hand, the methods were contrasted based on their qualitative characteristics (e.g., conditions, advantages, disadvantages) to provide a summary of the theoretical background, offering a simple introductory framework for those interested in the subject. On the other hand, a comparison of different MCC production methodologies was conducted based on specific quantitative characteristics extracted from literature. This process considers environmental, technical, and economic criteria, utilizing multi-criteria analysis methods (TOPSIS, behavioral TOPSIS) to visualize different scenarios for selecting the optimal decision. These scenarios consider varying levels of risk and differing priorities among most criteria. Essentially, they reflect the expectations and capabilities of the decision-maker, which vary accordingly.	en
heal.advisorName	Σιδηράς, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Ασκούνης, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Σιοντόρου, Χριστίνα
heal.academicPublisher	Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	107
heal.fullTextAvailability	false