Ny økologisk proces til fremstilling af billigere biobrændstof

Professorerne Rajeshwar Dayal Tyagi og Patrick Drogui, forskere ved Institut National de la Recherche Scientifique (INRS), har udviklet en ny tilgang til biodieselproduktion, der bruger mikrober, spildevandsslam, og et biobrændstof -biprodukt.

Biodiesel har flere miljømæssige fordele, men brugen af ​​vegetabilske eller animalske olier øger dilemmaet mellem mad og brændstof, risikoen for at omdirigere landbrugsjord eller afgrøder til produktion af biobrændstoffer til skade for fødevareforsyningen. Planter har vendt sig til mikrobiel biodiesel, som kan fremstilles af glucose ved hjælp af mikroorganismer. Men til $ 6,78/L, den konventionelle produktionsproces er ret dyr.

Professorer Tyagi og Drogui har bragt produktionsomkostningerne ned på $ 0,72/L med en innovativ ny proces. Deres resultater - for at vurdere omkostningerne, energi, og drivhusgasemissioner (GHG) - blev offentliggjort i tidsskriftet Bioressource teknologi , i februar.

Processen anvender spildevandsslam og glycerol, et biprodukt af biodiesel. Behandling af slam reducerer drivhusgassen. "Det holder slam ude af lossepladser, hvor det frigiver metan. Når det bruges til at producere biodiesel, det meste af kulstoffet omdannes til lipider af mikroorganismerne, "sagde professor Tyagi. Processen gør det også muligt at genbruge glycerolen uden at skulle rense det.

Fra mikrober til biobrændstof

I den første fase af gæringen, mikroorganismerne spiser glycerol og spildevandsslam. De akkumulerer olie i deres kroppe i form af lipider. INRS -forskerne bruger et bioflokulant - en organisk polymer udskilt af organismer - til at adskille cellerne fra blandingen og ekstrahere lipiderne. Det eliminerer behovet for centrifuger eller kemiske produkter.

For at genvinde lipiderne ekstraheret fra cellerne, Professorerne Tyagi og Drogui erstattede de giftige kemiske produkter med gas. "Jeg var ved at fylde min bil op, og jeg spurgte mig selv, hvorfor ikke bruge gas til at adskille lipiderne. Vi prøvede det i laboratoriet, og det fungerede rigtig godt. Blandingen af ​​gas og lipider flød oven på resten af ​​blandingen, "sagde professor Tyagi. Den gas, der tilsættes til adskillelse, er også en del af det endelige produkt." Biodiesel er ikke helt sammensat af olie. For type B10, 10 procent af brændstoffet er organisk, og resten er gas, " han sagde.

Processen producerer biodiesel og glycerol, som igen kunne bruges til at producere mere brændstof. Men planter bruger ikke nødvendigvis de samme produktionsprocesser, så glycerolen, og dens effektivitet, kan variere. Professorer Tyagi og Drogui søger at finde ud af at kombinere disse forskellige biprodukter for at gøre processen endnu mere omkostningseffektiv.

To postdoktorer, fire ph.d. -studerende, og en kandidatstuderende arbejdede på projektet. Ph.d. studerende Lalit R. Kumar doktorerer på projektet, som blev tildelt 2018 Project Innovation Award i kategorien gennembrud i forskning og udvikling af International Water Association i Tokyo.