تولید اتانول زیستی از ترکیبات لیگنوسلولزی: مروری بر پیش فراوری، هیدرولیز و تخمیر

گسترش جوامع انسانی و افزایش رفاه صنعتی موجب افزایش مصرف انرژی در جهان شده است. این واقعیت در کنار کاهش روزافزونسوخت های فسیلی، بازار بی ثبات نفت، انتشار گازهای گلخانه ای و آلودگی هوا، نفع جامعه را در یافتن منبع انرژی جایگزین از منابعتجدیدپذیر مانند باد، آب، خورشید و زیست توده قرار می دهد. تمامی سوخت های نفتی را می توان با سوخت حاصل از زیست توده ی تجدیدپذیرمانند اتانول زیستی، دیزل زیستی و هیدروژن زیستی جایگزین نمود که در این میان اتانول تولید شده از زیست توده به عنوان منبعیامیدوارکننده و جایگزینی مناسب برای سوخت های بنزینی به شمار می آید. در بین منابع موجود برای تولید اتانول زیستی، ترکیباتلیگنوسلولزی مانند بقایای کشاورزی، ضایعات شهری و جنگلی به دلیل محتوای مناسب، ارزان بودن و فراوانی مطلوب به نظر می رسند.ترکیبات لیگنوسلولزی به طور عمده شامل سه جزء سلولز، همی سلولز و لیگنین هستند و ساختار آن به گونه ای است که لیگنین همانندمحافظ پلیمرهای کربوهیدارتی عمل می کند. بر این اساس، تولید اتانول زیستی متشکل از چهار مرحله اساسی است: پیش فراوری به منظور دردسترس قرار گرفتن پلیمرهای کربوهیدراتی، هیدرولیز پلیمرها به قندهای مونومری و قابل تخمیر، تخمیر قندها به اتانول توسطمیکروارگانیسم ها، و خالص سازی اتانول توسط روش هایی مانند تقطیر. دستیابی به بازدهی بالا در کنار اجرای یک فرایند اقتصادی، نیازمندانتخاب روش مناسب برای انجام هر یک از مراحل ذکر شده است. در سال های اخیر روش های مختلفی برای هر فرایند به کار برده شده که درمقاله مروری حاضر هر یک از آن ها شرح داده خواهد شد و مورد بحث و مقایسه قرار داده می شود.

Keywords:

اتانول زیستی , ترکیبات لیگنوسلولزی , پیش فراوری , هیدرولیز , تخمیر