تولید بیوهیدروژن از ویناس حاصل از فاضلاب صنایع فراوری بیواتانول: مروری

زمینه و هدف: افزایش مصرف جهانی سوخت های فسیلی منجر به انتشار گازهای گلخانه­ ای، تغییرات آب و هوایی و آلودگی محیط زیست می­شود. پسماندهای کشاورزی، دامی و صنایع غذایی به عنوان یکی از منابع اصلی آلودگی محسوب می­شود. صنایع تولید بیواتانول یکی از ۱۷ صنعت دارای آلودگی زیاد به شمار می­روند. در روند تولید بیواتانول، ویناس تولید می­شود و تا کنون ۴/۲۲ گیگالیتر ویناس در جهان تولید شده است. با رو به اتمام بودن منابع سوخت­ های فسیلی، در سالهای اخیر تولید انرژی از منابع تجدید پذیر از جمله پسماندهای آلی مورد توجه قرار گرفته است و تولید هیدروژن بیولوژیکی را به رویکردی نوین جهت جایگزین شدن آن با سوخت های فسیلی مبدل کرده است. هدف از این مطالعه بررسی تولید بیوهیدروژن از ویناس صنعت فرآوری بیواتانول به عنوان انرژی پاک و تجدید پذیر است. روش کار: در این مطالعه مروری که در سال ۱۳۹۸ انجام شده است از ۱۵۰ مقاله نمایه شده مربوط به ۱۵ سال اخیر در پایگاه های اطلاعاتی پروکوییست، ساینس دایرکت، پاپ مد، گوگل اسکالر و اسکوپوس استفاده شد. یافته ها: نتایج مطالعات نشان داد که ویناس موثرترین ماده آلی جهت تولید بیوهیدروژن با بهره ­وری بالا می­باشد و تخمیر هیدروژن در تاریکی امیدوار کننده­ترین روش تولید هیدروژن بیولوژیکی است. گونه میکروبی، نوع راکتور، pH، دما، نوع و غلظت سوبسترا، میزان بارگذاری آلی (OLR)، زمان ماند هیدرولیکی (HRT)، غلظت نیتروژن، فسفات و آهن از پارامترهای موثر بر فرایند جهت حداکثر بهره­ وری و بازدهی بیوهیدروژن و غلظت بالای اسیدهای چرب فرار نیز اصلی ­ترین عامل بازدارنده در تولید بیوهیدروژن می باشد. نتیجه گیری: در مقایسه با محتوای انرژی حرارتی متان، اتانول و بنزین، انرژی حرارتی هیدروژن بالا (kj/g۱۴۲) بوده و آب تنها محصول جانبی حاصل از سوختن هیدروژن می باشد. موثرترین روش در کاهش آلودگی ویناس، تصفیه بی­هوازی آن بوده که علاوه بر کاهش آلودگی زیست محیطی، نتیجه اقتصادی آن، تولید بیوهیدروژن به عنوان یک منبع انرژی پاک است که با بهینه نمودن شرایط عملیاتی فرایند می توان به حداکثر بازدهی و بهره وری تولید بیوهیدورژن دست یافت.

Keywords:

Vinasse , Biohydrogen , Bioethanol , Wastewater , ویناس , بیوهیدروژن , بیواتانول , فاضلاب