ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ

ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ

Introduction. The growing global energy demand, limited fossil fuel resources, and increasing greenhouse gasemissions highlight the need for expanded use of renewable energy sources, particularly biomass.Problem Statement. A significant drawback in the production of bioethanol is its high cost, prim...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2024
Автори: BLUME, Ya., OBODOVYCH, O., SYDORENKO, V.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: PH “Akademperiodyka” 2024
Теми:
паливний етанол
попередня обробка
луг
конверсія целюлози
целюлазний комплекс
Онлайн доступ:https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/645
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Science and Innovation

Репозитарії

Science and Innovation
id oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-645
record_format ojs
institution Science and Innovation
baseUrl_str
datestamp_date 2024-11-08T05:07:43Z
collection OJS
language English
topic паливний етанол
попередня обробка
луг
конверсія целюлози
целюлазний комплекс
spellingShingle паливний етанол
попередня обробка
луг
конверсія целюлози
целюлазний комплекс
BLUME, Ya.
OBODOVYCH, O.
SYDORENKO, V.
ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ
topic_facet паливний етанол
попередня обробка
луг
конверсія целюлози
целюлазний комплекс
fuel ethanol
pretreatment
alkali
cellulose conversion
cellulase complex
format Article
author BLUME, Ya.
OBODOVYCH, O.
SYDORENKO, V.
author_facet BLUME, Ya.
OBODOVYCH, O.
SYDORENKO, V.
author_sort BLUME, Ya.
title ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ
title_short ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ
title_full ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ
title_fullStr ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ
title_full_unstemmed ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ
title_sort вплив умов лужної попередньої обробки рослинної сировини до гідролізу в роторно-пульсаційному апараті на швидкість перетворення целюлози
title_alt Influence of the Conditions of Alkaline Pretreatment of Vegetable Raw Material before Hydrolysis in a Rotor Pulsation Device on the Cellulose Conversion
description Introduction. The growing global energy demand, limited fossil fuel resources, and increasing greenhouse gasemissions highlight the need for expanded use of renewable energy sources, particularly biomass.Problem Statement. A significant drawback in the production of bioethanol is its high cost, primarily due tothe presence of hemicellulose and lignin.Purpose. This study aims to determine the effect of treating an alkaline suspension of wheat straw in a rotary pulsation device on the degree of cellulose conversion during enzymatic hydrolysis, a critical step in the productionof fuel ethanol.Materials and Methods. The raw material is pre-crushed wheat straw. The experiments have been conductedwith the use of a rotary pulsation device in an experimental plant.Results. It has been found that the combined physical effects of the discrete pulse energy input method andreduced straw particle size significantly increase the lignin extraction, from 40.0% at an average particle size of2—1 mm to 62.0% at an average particle size of 0.4—0.1 mm. Additionally, the treatment of an alkaline suspension of wheat straw at 90 оC for one hour, at alkali concentrations ranging from 1 to 4% (wt./wt.), results in anincrease in the cellulose conversion during enzymatic hydrolysis from 38% to 65.8%. Additionally, a corresponding decrease in the lignin content, from 17.1% to 3.16% has been reported.Conclusions. Increasing alkali concentration during the alkaline pretreatment of wheat straw using the discrete-pulse energy input method in a rotary pulsation device enhances the rate of cellulose conversion duringsubsequent enzymatic hydrolysis.
publisher PH “Akademperiodyka”
publishDate 2024
url https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/645
work_keys_str_mv AT blumeya influenceoftheconditionsofalkalinepretreatmentofvegetablerawmaterialbeforehydrolysisinarotorpulsationdeviceonthecelluloseconversion
AT obodovycho influenceoftheconditionsofalkalinepretreatmentofvegetablerawmaterialbeforehydrolysisinarotorpulsationdeviceonthecelluloseconversion
AT sydorenkov influenceoftheconditionsofalkalinepretreatmentofvegetablerawmaterialbeforehydrolysisinarotorpulsationdeviceonthecelluloseconversion
AT blumeya vplivumovlužnoípoperednʹoíobrobkiroslinnoísirovinidogídrolízuvrotornopulʹsacíjnomuaparatínašvidkístʹperetvorennâcelûlozi
AT obodovycho vplivumovlužnoípoperednʹoíobrobkiroslinnoísirovinidogídrolízuvrotornopulʹsacíjnomuaparatínašvidkístʹperetvorennâcelûlozi
AT sydorenkov vplivumovlužnoípoperednʹoíobrobkiroslinnoísirovinidogídrolízuvrotornopulʹsacíjnomuaparatínašvidkístʹperetvorennâcelûlozi
first_indexed 2025-09-24T17:19:09Z
last_indexed 2025-09-24T17:19:09Z
_version_ 1850411165970071553
spelling oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-6452024-11-08T05:07:43Z Influence of the Conditions of Alkaline Pretreatment of Vegetable Raw Material before Hydrolysis in a Rotor Pulsation Device on the Cellulose Conversion ВПЛИВ УМОВ ЛУЖНОЇ ПОПЕРЕДНЬОЇ ОБРОБКИ РОСЛИННОЇ СИРОВИНИ ДО ГІДРОЛІЗУ В РОТОРНО-ПУЛЬСАЦІЙНОМУ АПАРАТІ НА ШВИДКІСТЬ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЦЕЛЮЛОЗИ BLUME, Ya. OBODOVYCH, O. SYDORENKO, V. паливний етанол попередня обробка луг конверсія целюлози целюлазний комплекс fuel ethanol pretreatment alkali cellulose conversion cellulase complex Introduction. The growing global energy demand, limited fossil fuel resources, and increasing greenhouse gasemissions highlight the need for expanded use of renewable energy sources, particularly biomass.Problem Statement. A significant drawback in the production of bioethanol is its high cost, primarily due tothe presence of hemicellulose and lignin.Purpose. This study aims to determine the effect of treating an alkaline suspension of wheat straw in a rotary pulsation device on the degree of cellulose conversion during enzymatic hydrolysis, a critical step in the productionof fuel ethanol.Materials and Methods. The raw material is pre-crushed wheat straw. The experiments have been conductedwith the use of a rotary pulsation device in an experimental plant.Results. It has been found that the combined physical effects of the discrete pulse energy input method andreduced straw particle size significantly increase the lignin extraction, from 40.0% at an average particle size of2—1 mm to 62.0% at an average particle size of 0.4—0.1 mm. Additionally, the treatment of an alkaline suspension of wheat straw at 90 оC for one hour, at alkali concentrations ranging from 1 to 4% (wt./wt.), results in anincrease in the cellulose conversion during enzymatic hydrolysis from 38% to 65.8%. Additionally, a corresponding decrease in the lignin content, from 17.1% to 3.16% has been reported.Conclusions. Increasing alkali concentration during the alkaline pretreatment of wheat straw using the discrete-pulse energy input method in a rotary pulsation device enhances the rate of cellulose conversion duringsubsequent enzymatic hydrolysis. Вступ. Виходячи зі зростання глобального попиту на енергію, вичерпність викопних джерел енергії та збільшення емісії парникових газів, виникає потреба ширшого впровадження відновлюваних джерел енергії, зокрема біомаси.Проблематика. Основним недоліком виробництва біоетанолу з лігноцелюлозної сировини є висока вартість, що зумовлено наявністю в сировині геміцелюлоз та лігніну.Мета. Визначення впливу обробки лужної суспензії соломи пшеничної методом дискретно-імпульсного введення енергії в роторно-пульсаційному апараті на ступінь конверсії целюлози ферментативним гідролізом у технології виробництва паливного етанолу.Mатеріали і методи. Сировиною слугувала попередньо грубо подрібнена солома пшенична. Дослідження виконано на установці з роторно-пульсаційним апаратом.Результати. Визначено, що одночасний вплив комплексу фізичних ефектів методу дискретно-імпульсного введення енергії та зменшення розміру частинок соломи призводить до підвищення ступеня вилучення лігніну з 40,0 % при середньому розмірі частинок 2—1 мм до 62,0 % при середньому розмірі частинок 0,4—0,1 мм. Також визначено, щовплив комплексу фізичних ефектів методу дискретно-імпульсного введення енергії та концентрації лугу на ступінь конверсії целюлози в результаті ферментативного гідролізу при обробці лужної суспензії соломи пшеничної за температури 90 оС протягом години з 1 до 4 % мас/мас призводить до збільшення ступеня конверсії целюлози протягом ферментативного гідролізу з 38 до 65,8 %. Також відбувається відповідне зменшення вмісту лігніну — з 17,1 до 3,16 %.Висновки. Додавання комплексу фізичних ефектів методу дискретно-імпульсного введення енергії до основних чинників лужної попередньої підготовки соломи пшеничної (зокрема концентрації лугу) призводить до збільшення ступеня конверсії целюлози при наступному ферментативному гідролізі. Результати обробки за температури нижче 100 оC виявились сумірними з результатами автоклавування за підвищеної температури й тиску. PH “Akademperiodyka” 2024-11-07 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/645 10.15407/scine20.06.030 Science and Innovation; Том 20 № 6 (2024): Science and Innovation; 30-37 Science and Innovation; Vol. 20 No. 6 (2024): Science and Innovation; 30-37 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine20.06 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/645/237 Copyright (c) 2024 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website). https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Схожі ресурси