Biocombustibles: Producción etanol a partir de material celulósico

Visión general

Fuente: Laboratorios de Margaret obrero y Kimberly Frye - Universidad de Depaul

En este experimento, se utilizará material celulósico (tales como tallos del maíz, hojas, hierbas, etc.) como materia prima para la producción de etanol. El material celulósico primero es pretratado (tierra y climatizada), digerido con las enzimas y entonces se fermenta con levadura. Producción de etanol se controla utilizando una sonda de etanol. El experimento puede ampliarse para optimizar la producción de etanol mediante la variación de la materia prima utilizada, condiciones de pretratamiento, variación de enzima, variación de levadura, etcetera. Un método alternativo de control de la reacción es medir el dióxido de carbono producido (mediante un sensor de gas) en lugar de etanol. Como una alternativa de baja tecnología, medidores de glucosa (que se encuentra en cualquier farmacia) pueden utilizarse para monitorear la glucosa durante el proceso, si no se dispone de un sensor de gas etanol sonda o dióxido de carbono.

Con un mayor énfasis en ' aprendizaje basado en la investigación ", las sondas científicas son cada vez más populares. Dispositivos de mano como la búsqueda de laboratorio de Vernier utilizado en conjunto con una variedad de sondas (como los de conductividad, oxígeno disuelto, tensión y más) permiten menos centrada en la recogida de datos y hacer gráficos y más en el análisis de los datos y hacer predicciones. Otra ventaja es que estos son pequeños y ligeros y se pueden tomar en el campo de las mediciones.

Procedimiento

1. preparación de la muestra

  1. Seleccione el material celulósico que se utilizará como materia prima. Esto puede ser tallos de maíz, pastos, hojas, ropa de cama del animal doméstico o papel.
  2. Usando una amoladora del molino de bola (o molinillo de café si no hay molino molino de bola), moler la materia prima en un polvo fino con no trozos restantes.
  3. Medir 1.0 g de materia prima y colocarla en un tubo de centrífuga de 50 mL. Etiquetar el tubo con la materia prima elegida.
  4. Un segundo

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Resultados

El % de etanol en la solución se mostrará en la pantalla de la tableta portátil con el software relacionado con la marca del sensor de etanol utilizado (figura 2).

Resultados representativos del etanol por ciento producidas por varias materias primas pueden verse en la tabla 1.

Materia prima Etanol producido
...

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Aplicación y resumen

La independencia energética y la ley de seguridad de 2007 establecen en la legislación un combustible renovable estándar. Creó un prerregistro para los volúmenes de combustible renovable a partir de 9 billones de galones en el 2008 y terminando en 36 billones de galones en 2022. De 36 billones, se espera que los 16 billones de vendría de materiales celulósicos. Para el año 2014, la propuesta original era de 18,15 billones de galones de combustible renovable, 1,75 billones de proveniente de material celulósico...

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Referencias
  1. The Energy Independence and Security Act of 2007. United States Congress, Washington DC. January 4, (2007).
  2. Balat, M., Balat, H., Oz, C. Progress in bioethanol processing. Progress in Energy and Combustion Science. 34 (2008).
  3. Ragauskas, A.J., Williams, C.K., Davison, B.H., Britovsek, G., Cairney, J., Eckert, C.A., Frederick Jr, W.J., Hallett, J.P., Leak, D.J., Liotta, C.L., Mielenz, J.R., Murphy, R., Templer, R., Tschaplinski, T. The Path Forward for Biofuels and Biomaterials. Science. 311 484 (2006).
  4. Demirbas, A. Bioethanol from Cellulosic Materials: A Renewable Motor Fuel from Biomass. Energy Source. 27 327-337 (2005).
Tags
Valor vac ocuesti n

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0:00

Overview

1:17

Principles of Biofuel Production

2:46

Sample Preparation

3:52

Enzymatic Digestion and Fermentation

4:55

Applications

7:14

Summary

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