预处理方法如何影响生物质能源生产的预处影响源生转化效率

2021-11-17 06:17:46谢娇紫导读由生物质生产能量的研究通常集中在产生的能量上。但是理方，考虑到过程中要消耗多少能量也很重要，法何这是生物一个经常被忽略的组成部分，该研究所农业

由生物质生产能量的质能转化研究通常集中在产生的能量上。但是效率，考虑到过程中要消耗多少能量也很重要，预处影响源生这是理方一个经常被忽略的组成部分，该研究所农业，法何消费者与环境科学学院和Grainger工程学院的生物农业与生物工程教授Tony Grift说。伊利诺伊大学。质能转化

Grift是效率一项新研究的合著者，该研究发表在《生物资源技术报告》上，预处影响源生该研究考察了经常用作能源生产生物质的理方两种产品(巨人mis和甘蔗渣)的生物转化效率。

他解释说：“我们的法何目标是确定制备这些材料所需的能量。这是对各种预处理方法及其与转化效率之间关系的全面考察。”

选择这两种材料是因为它们对能源生产很重要。芒草通常作为观赏作物生长，但其生物量很高，并且在氮的使用很少的情况下很容易生长。甘蔗渣是将甘蔗压碎以提取糖汁后剩下的副产品。

这项研究是与来自加州大学伯克利分校的化学家合作完成的。格里夫特说，跨学科方法使这项研究独特，因为它考虑了整个能量平衡。我的研究人员研究了采伐和预处理材料的能源消耗，而伯克利化学家则专注于将生物质转化为葡萄糖，以用于制造乙醇。

研究人员定义了固有热值(PIHV)的百分比，该百分比衡量了进入和流出生产过程的能量数量。“它告诉您，您有一定量的生物质，其中包含一定量的能量。您在处理上花费了多少能量?您不想花费超过总能量值的5%，” Grift说。

研究人员分别对这两种材料进行了九种不同的预处理方法，分别或作为混合物。Grift解释说，由于各种原因完成了预处理。收割农作物后，需要将其运输到加工厂，并提高运输效率，首先将物料进行粉碎处理，将其切碎或切成小块，然后压缩。

Grift解释说，收割和压缩不会对能量方程式增加太多。能源消耗的主要来源是粉碎或尺寸减小。这使能量消耗降低到了5%。“较小的颗粒尺寸使压缩更容易，”他说。“它对能量产生也更好，因为它为转化过程中附着的酶提供了更大的表面积。但是粉碎需要一定量的能量，因此需要权衡。”

预处理方法包括切碎和切碎的茎，制粒，粉碎和各种程度的压缩。在这9个治疗组中，有5个包括黑果，三个包括甘蔗渣，一个包括两种产品的混合物。所加工的材料均经历相同的化学过程以释放葡萄糖。

研究人员还评估了粒径，压缩水平和混合对生物质转化效率的影响。结果表明，粉碎对蜜桔的效率有积极影响，而对甘蔗渣的影响不大，而造粒则相反。研究人员还发现，两种材料的50/50混合物比甘蔗渣具有更高的转化效率，但与单独的猕猴桃相比没有显着差异。

这些结果可以用来帮助提高生物质能源的生产效率。

他解释说：“差异并不大。但是，如果您想做更大的事情，弄清这些事情实际上非常重要。”

Grift强调结果是初步的，应在进一步研究中进行检查。

需要继续研究以证实发现，并将知识库扩展到其他产品和其他预处理方法。

在《生物资源技术报告》上发表了“测量生物量预处理方法对硕果(Micanthus giganteus)和甘蔗渣(B甘蔗渣)的生物转化效率的影响”一文。