مع زيادة الطلب العالمي على الطاقة المتجددة ، يستكشف العلماء مجموعة متنوعة من التقنيات المختلفة لتحويل المنتجات الثانوية إلى موارد مفيدة.في الآونة الأخيرة ، اجتذبت عملية التحويل الحيوي باستخدام المذيبات العضوية انتباهًا واسعًا ، والذي يحول الكتلة الحيوية مثل القش إلى الهيدروجين ، وهي تقنية لا تقلل من النفايات فحسب ، بل توفر أيضًا مصدرًا نظيفًا للوقود.
تمنح عملية Deligin المذيبات العضوية (اللجنين) و hemicellulose هذه المنتجات قيمة أعلى.
المبدأ الأساسي وراء هذه الدراسة هو استخدام نظام مذيب عضوي صديق للبيئة للتحويل الحيوي.بالمقارنة مع التقنيات التقليدية مثل تكسير البخار ، فإن هذه العملية تقلل من التأثير البيئي مع تحسين كفاءة التفاعل.لا يقتصر تطبيق هذه المذيبات العضوية على توليد الهيدروجين ، ولكن يمكن أن يلعب أيضًا دورًا مهمًا في إنتاج الإيثانول واللب.
تم استخدام الإيثانول على نطاق واسع كخيار فعال من حيث التكلفة بين العديد من المذيبات العضوية المتاحة.على سبيل المثال ، عندما يتم خلطها مع الإيثانول والماء ، يمكن الحصول على لب أفضل جودة ، في حين يمكن استرداد اللجنين الناتج أثناء العملية بكفاءة عالية.
توضح الدراسةاختيار الإيثانول يجعل عملية استرداد المذيبات بسيطة ، مما يقلل من التأثير البيئي العام.
أن استخدام نسبة 40 ٪ من محلول الإيثانول ومعالجة درجات الحرارة العالية حتى 210 درجة مئوية يمكن أن يحقق بشكل فعال خصائص اللب الجيدة.هذا لا يزيد من الإنتاج فحسب ، بل يجعل استخدام الموارد البيولوجية أكثر كفاءة.
أصبحت النفايات الزراعية مثل القش ، والتي تعتبر غالبًا ما يكون موردًا عديمة الفائدة ، مصدرًا محتملًا للهيدروجين.يستخدم العلماء معالجة المذيبات العضوية للقش لتحلل السليلوز إلى سكريات بسيطة ، ثم تحويلها إلى هيدروجين من خلال التخمير أو العمليات الكيميائية الأخرى.
أظهرتيمكن لهذه التكنولوجيا تحسين كفاءة إنتاج الهيدروجين بشكل كبير مع تقليل تكاليف الإنتاج.
التجارب التي أجريت مع سلالة الهباء الجوي المعوية أن محصول الهيدروجين من القش المعالجة بالمذيبات العضوية الإيثانول قد تحسنت بشكل كبير.من خلال إجراء التحسين ، سجل الباحثون أن محصول الهيدروجين الأمثل تم تحقيقه في حدود 120 درجة مئوية إلى 180 درجة مئوية.
في هذه العملية ، أصبحت إعادة تدوير اللجنين محور الاهتمام.من خلال علاج التحمض المناسب ، يمكن الحصول على اللجنين عالي النقاء بشكل فعال ، والتي لا يمكن أن تحل محل المنتجات البتروكيماوية الفردية التقليدية فحسب ، بل تفتح أيضًا فرصًا جديدة في السوق.
حقق إعادة تدوير واستخدام اللجنين اقتصادًا دائريًا للموارد وهو ذو أهمية كبيرة لحماية البيئة.
لا تساعدنا هذه التقنيات المبتكرة في استخدام النفايات الزراعية بشكل فعال ، بل توفر أيضًا فرصًا جديدة لمستقبل الطاقة المتجددة.مع زيادة الطلب على الهيدروجين ، قد يكون لتطوير تقنيات التحويل هذه تأثير عميق على إنتاج الطاقة.
في النهاية ، كيف ستغير هذه التطورات تصورنا لحقل طاقة الكتلة الحيوية؟