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预处理方法如何提高生物质能源生产的转换效率

时间：2022-03-10 18:25:18 来源：

生物质的能源生产的研究通常侧重于产生的能量。但是，考虑到这一过程的能量有多重要，这是一个经常被忽视的组成部分，托尼·埃菲特，农业，消费者和环境科学学院的农业和生物工程教授以及Graing Engineering工程学院伊利诺伊大学。

Graft是在Bioresource技术报告中发表的一项新研究的共同作者，这需要看一下两种产品的生物转化效率，这些产品通常用作能源生产，Miscanthus Giganteus和甘蔗甘蔗群的生物量。

“我们的目标是确定准备这些材料需要多少能量。他解释说，这是全面看看各种预处理方法及其与转换效率的关系。

选择两种材料是因为它们对能源生产的重要性。Miscanthus通常是作为观赏作物种植的，但它具有大量的生物质，并且随着氮气使用而容易生长。甘蔗蛋白是糖咖啡被压碎后留下的副产品，以提取糖的果汁。

在甘蔗bagasse山前面的Zewei苗族在巴西。

该研究是与来自加州大学的伯克利的化学家合作完成。加拉夫斯表示，跨学科方法使研究独特，因为它考虑了整个能量平衡。我研究人员的研究人员研究了收获和预处理材料的能源支出，而伯克利化学家专注于将生物质转化为葡萄糖，其用于制备乙醇。

研究人员定义了固有的加热值（PIHV）的百分比，测量了进出生产过程的能量量。“它告诉你，您有一定数量的生物质，其中包含一定量的能量。您在处理中花了多少能量？Graft说，你不想花费超过5％的总能量值。“

研究人员将两种材料与单独的或作为混合物进行九种不同的预处理方法。由于各种原因，Prefessing的预处理是以各种原因进行的。收获作物后，需要将其运输到加工厂，并使材料首先经历一种称为粉碎的过程，其中切碎或切成较小的碎片，然后压缩。

Graft解释说，收获和压缩不会增加能量方程。能源支出的主要来源是粉碎，或减少尺寸。将能源支出带到5％。“较小的粒子尺寸使压缩更容易”，“他说。“对于能源生产也是更好的，因为它为酶提供了更大的表面积，以便在转换过程中连接到酶。但粉碎需要一定的能量，所以有一个权衡。“

预处理方法包括切碎和切割茎，造粒，粉碎和各种压缩。在九个治疗组中，五种包括的Miscanthus，三种包括甘蔗队甘蔗，其中一个包括两种产品的混合物。加工材料全部对其进行相同的化学方法以释放葡萄糖。

研究人员还评估了粒度，压缩水平和混合对生物质转化效率的影响。结果表明，粉碎对Miscanthus的效率而不是甘蔗蛋白的效果，而对颗粒化的情况相反。研究人员还发现，两种材料的50/50混合物具有比甘蔗蛋白的转化效率更高，但与单独的Miscanthus相比没有显着差异。

Graft说，结果可用于帮助使生物质能量产生更有效。

“差异并不巨大。但是，如果你想以更大的规模做点什么，这实际上是对这些东西出来的很重要，“他解释道。

加拉夫特强调结果是初步的，应该在进一步的研究中进行检查。

需要进行持续的研究来证实调查结果，并将知识库扩大到其他产品和其他预处理方法。

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本文“测量生物量预处理方法对Miscanthus Giganteus和Sugarcane Bagasse的生物转化效率”的影响，“在Bioresource技术报告中公布。能源生物科学研究所提供资金。

Zewei Miao包括Zewei Miao，以前在拜耳公司，贝尔·鲍尔和Ana B.Ibánñez，加州大学伯克利大学，托尼·加夫利，农业和生物工程系，Grainger工程学院，我的U.

参考：“衡量生物量预处理方法对Miscanthus Giganteus和Sugefane Bagasse的生物转化效率的影响”由Zewei Miao，Stefan Bauer，Ana B.ibáñez，Tony E. Grift，2019年12月，Bioresource技术报告.DOI：
10.1016 / J.Biteb.2019.100301

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