バイオ燃料: セルロースからのエタノールの生産

マーガレット職人とキンバリー ・ フライ - デュポール大学のソース: 研究所

この実験では、セルロース系素材 (トウモロコシの茎、葉、草等) などはエタノールの生産のための原料として使用されます。(地面と温水)、セルロース系材料は前処理まず消化酵素と酵母で発酵させて。エタノールの生産は、エタノールのプローブを使用して監視されます。実験は、使用原料、前処理条件、酵素変動、酵母変異などを変化させることによりエタノール生産を最適化するために拡張できます。反応を監視する別の方法は、エタノールの代わりに (ガス センサーを使用して) 生成された二酸化炭素を測定するためです。ローテクの代替としてエタノール プローブまたは二酸化炭素ガスセンサーが利用できない場合の過程でブドウ糖を監視するブドウ糖のメートル (任意のドラッグ ストアで発見) を使用できます。

高められた重点と ' お問い合わせベースの学習」、科学的なプローブは、人気が高まっています。様々 なプローブ (導電率、溶存酸素量、電圧など) と組み合わせて使用するバーニア演習クエストのようなハンドヘルド ・ デバイスは、データを分析し、予測を作成するデータの収集および/またはグラフの作成とより少ない焦点。別の利点は、これらが小型・軽量測定のフィールドに撮影することができます。

1. サンプル準備

1. セルロース系素材を原料として使用するを選択します。これは、トウモロコシの茎、草、葉、ペットの寝具、または紙をすることができます。
2. 残りのない大部分の微粉末に原料を挽くボール径エンドミル研削盤 (またはコーヒーミル ボール径エンドミル研削盤が使用できない場合)。
3. 1.0 g の原料と 50 mL 遠心管中の場所を測定します。選ばれた原料とチューブ ラベルを付けます。
4. 「コントロール」として 2 番目の 50 mL の遠心管にラベルを付けます。このチューブで任意の原料を入れないでください。

2. 前処理

1. ホット プレートと穏やかな沸騰させる水約 400 mL を 500 mL のビーカーを設定します。
2. 2 遠心チューブに 25 mL の蒸留水を追加します。ミックスに旋回。遠沈管にキャップを緩く置きます。
3. 遠沈管をそっと水を沸騰のビーカーに入れます。チューブに風呂の水から水が漏れていないことを確認します。30

ソリューションのエタノールは、エタノール センサー使用 (図 2) のブランドに関連するソフトウェアを使用して、タブレット画面になります。

様々 な原料によって生成されるパーセントのエタノールの代表の結果は、表 1で見ることができます。

原料

エタノ... Log in or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here 申請書と概要 エネルギー独立性及び安全保障法 2007 年の法律に再生可能燃料標準設定。それは、再生可能燃料ボリューム 90 億ガロン年から開始、2022 年 360 億ガロンで終了の段階的導入を作成しました。その 360 億の 160 億するはセルロース系材料からなることが期待されました。2014 年の元の提案は 181 億 5000 万ガロン 17 億 5000 万セルロース材料から来ることの再生可能燃料のためだった。残念ながら、?... Log in or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here 参考文献 The Energy Independence and Security Act of 2007. United States Congress, Washington DC. January 4, (2007). Balat, M., Balat, H., Oz, C. Progress in bioethanol processing. Progress in Energy and Combustion Science. 34 (2008). 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). Demirbas, A. Bioethanol from Cellulosic Materials: A Renewable Motor Fuel from Biomass. Energy Source. 27 327-337 (2005). タグ 1. サンプル準備 セルロース系素材を原料として使用するを選択します。これは、トウモロコシの茎、草、葉、ペットの寝具、または紙をすることができます。 残りのない大部分の微粉末に原料を挽くボール径エンドミル研削盤 (またはコーヒーミル ボール径エンドミル研削盤が使用できない場合)。 1.0 g の原料と 50 mL 遠心管中の場所を測定します。選ばれた原料とチューブ ラベルを付けます。 「コントロール」として 2 番目の 50 mL の遠心管にラベルを付けます。このチューブで任意の原料を入れないでください。 2. 前処理 ホット プレートと穏やかな沸騰させる水約 400 mL を 500 mL のビーカーを設定します。 2 遠心チューブに 25 mL の蒸留水を追加します。ミックスに旋回。遠沈管にキャップを緩く置きます。 遠沈管をそっと水を沸騰のビーカーに入れます。チューブに風呂の水から水が漏れていないことを確認します。30 分間煮込みます。 部屋の温度に冷ますチューブ。 3. 酵素の消化力 両方の管にセルラーゼ酵素の 1 つの mL を追加します。 24 h の 50 ° c の定温器でチューブを入れてください。 部屋の温度に冷却するチューブを許可します。 4. 発酵 (規則的な食料雑貨品店の酵母は ok です) アクティブな酵母の 1.0 g を遠沈管のそれぞれに追加します。ミックスに旋回。 遠心分離機管の上にエアロックを置きます。エアロックは、遠心管中の圧力を抑え、脱出する CO2をことができます。 遠沈管をラックに置き、37 ° C で 24 時間のインキュベーターに入れてください。 エタノール センサー、制御管 (図 1) 中のエタノール濃度を測定します。エタノール センサーは、約 $ 100 各バーニアやパスコを通じて購入できます。 図 1.エタノール プローブ制御管中のエタノール濃度を測定します。 エタノール センサー、サンプル管 (図 2) 中のエタノール濃度を測定します。 図 2 。エタノールの % を表示するタブレット。 PLAYLIST Loading... 個人情報保護方針 利用規約 一般データ保護規則 お問い合わせ 図書館への推薦 JoVE ニュースレター 研究 JoVE Journal メソッドコレクション JoVE Encyclopedia of Experiments アーカイブ 教育 JoVE Core JoVE Science Education JoVE Lab Manual JoVE Quiz JoVE Playlist 教員用サイト 著者 概要 出版プロセス 編集委員会 スコープと指針 査読 よくある質問 お申し込み 図書館員 概要 お客様の声 定期購読 アクセス リソース 図書館諮問委員会 よくある質問 JoVEについて 概要 経営陣 ブログ JoVE Help Center JoVE Sitemap Copyright © 2023 MyJoVE Corporation. All rights reserved