AbstractEfficient energy production

Abstract
Efficient energy production relies on complementary use of crop residues, to enhance the amount of energy obtained per unit biomass. In this frame, sugarcane bagasse (SB) was pretreated and the resulting slurry and liquid fraction served, respectively, for simultaneous saccharification and fermentation (SSF) at high solid concentration (15%), and anaerobic digestion (AD). More specifically, SB was subjected to twelve pretreatments to enhance fiber deconstruction and subsequent energy output: steam explosion alone (195 °C for 5, 10 and 15 min), after impregnation with 0.4% and 0.7% Ca(OH)2, and at 205 °C for the same three times after 0.7% Ca(OH)2 addition. After pretreatment, enzymatic hydrolysis was carried out on washed solid fraction; glucose and xylose were determined on this fraction as well as residual liquid fraction. On this latter, inhibitors (acetic and formic acid, furfural and 5-hydroxymethylfurfural) were also determined. Based on high glucose yield in enzymatic hydrolysis, three pretreatments were selected for SSF of the slurry. The same pretreatments underwent AD of the liquid fraction. Inhibitors augmented at increasing time and temperature, although never achieved critical levels. Lignin removal (range, 17–38%) was enhanced by lime addition, whereas increasing temperature and time did not contribute to delignification. Glucose yield in washed solid fraction varied accordingly. SSF exhibited the highest ethanol yield with mild lime addition (60% of theoretical) vs. steam alone (53%). However, modest yields were generally evidenced (average, 55%) as a result of high viscosity, especially in the case of high lime dose in SSF at high solid concentration. Combined energy yield (ethanol, methane and solid residue) proved lime effectiveness as catalyst in steam explosion of SB, beside two intrinsic advantages: low water consumption in SSF at high solid concentration, and the possibility of lime removal from downstream effluents through carbonation.

Abbreviations
2G EtOH, second generation bioethanol; AA, acetic acid; AD, anaerobic digestion; ANOVA, analysis of variance; FA, formic acid; HMF, 5-hydroxymethylfurfural; Log R0, severity factor; LSD, least significant difference; P, pretreatment; SB, sugarcane bagasse; SSF, simultaneous saccharification and fermentation; TOC, total organic carbon; TS, total solids; VS, volatile solids; WIS, water insoluble solids

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

บทคัดย่อEfficient energy production relies on complementary use of crop residues, to enhance the amount of energy obtained per unit biomass. In this frame, sugarcane bagasse (SB) was pretreated and the resulting slurry and liquid fraction served, respectively, for simultaneous saccharification and fermentation (SSF) at high solid concentration (15%), and anaerobic digestion (AD). More specifically, SB was subjected to twelve pretreatments to enhance fiber deconstruction and subsequent energy output: steam explosion alone (195 °C for 5, 10 and 15 min), after impregnation with 0.4% and 0.7% Ca(OH)2, and at 205 °C for the same three times after 0.7% Ca(OH)2 addition. After pretreatment, enzymatic hydrolysis was carried out on washed solid fraction; glucose and xylose were determined on this fraction as well as residual liquid fraction. On this latter, inhibitors (acetic and formic acid, furfural and 5-hydroxymethylfurfural) were also determined. Based on high glucose yield in enzymatic hydrolysis, three pretreatments were selected for SSF of the slurry. The same pretreatments underwent AD of the liquid fraction. Inhibitors augmented at increasing time and temperature, although never achieved critical levels. Lignin removal (range, 17–38%) was enhanced by lime addition, whereas increasing temperature and time did not contribute to delignification. Glucose yield in washed solid fraction varied accordingly. SSF exhibited the highest ethanol yield with mild lime addition (60% of theoretical) vs. steam alone (53%). However, modest yields were generally evidenced (average, 55%) as a result of high viscosity, especially in the case of high lime dose in SSF at high solid concentration. Combined energy yield (ethanol, methane and solid residue) proved lime effectiveness as catalyst in steam explosion of SB, beside two intrinsic advantages: low water consumption in SSF at high solid concentration, and the possibility of lime removal from downstream effluents through carbonation.คำย่อ2 G EtOH สองรุ่น bioethanol เอเอ กรดอะซิติก โฆษณา ไม่ใช้ย่อยอาหาร การวิเคราะห์ความแปรปรวน ความแปรปรวนของการวิเคราะห์ FA กรด HMF, 5-hydroxymethylfurfural ระบบ R0 ปัจจัยความรุนแรง LSD ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญน้อยที่สุด P, pretreatment SB ชานอ้อยอ้อย SSF, saccharification พร้อมและหมัก สารบัญ คาร์บอนอินทรีย์รวม TS ของแข็งทั้งหมด VS ของแข็งระเหย WIS ของแข็งละลายน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

บทคัดย่อการผลิตพลังงานที่มีประสิทธิภาพในการใช้งานที่ต้องอาศัยที่สมบูรณ์ของเศษซากพืชเพื่อเพิ่มปริมาณของพลังงานที่ได้รับต่อหน่วยชีวมวล
อยู่ในกรอบนี้ชานอ้อย (SB) ได้รับการปรับสภาพและสารละลายที่เกิดขึ้นและส่วนที่เป็นของเหลวให้บริการตามลำดับสำหรับ saccharification พร้อมกันและการหมัก (SSF) ที่มีความเข้มข้นสูงที่เป็นของแข็ง (15%) และการเติมออกซิเจน (AD) โดยเฉพาะอย่างยิ่ง, SB ยู่สิบสองการเตรียมการเพื่อเสริมสร้างโครงสร้างเส้นใยและการส่งออกพลังงานที่ตามมา: ระเบิดด้วยไอน้ำเพียงอย่างเดียว (195 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 5, 10 และ 15 นาที) หลังจากการทำให้กับ 0.4% และ 0.7% Ca (OH) 2 และ 205 องศาเซลเซียสเป็นเวลาเดียวกันสามครั้งหลังจากที่ 0.7% Ca (OH) 2 นอกจากนี้ หลังจากปรับสภาพการย่อยของเอนไซม์ได้รับการดำเนินการในส่วนที่เป็นของแข็งล้าง; กลูโคสและไซโลสได้รับการพิจารณาในส่วนนี้เช่นเดียวกับส่วนที่เป็นของเหลวที่เหลือ ในระยะหลังนี้สารยับยั้ง (อะซิติกและกรดฟอร์มิเฟอร์ฟูรัลและ 5 hydroxymethylfurfural) นอกจากนี้ยังได้รับการพิจารณา ขึ้นอยู่กับผลผลิตน้ำตาลสูงในการย่อยโปรตีนในสามการเตรียมถูกเลือกสำหรับ SSF ของสารละลาย การเตรียมเดียวกันขนานโฆษณาของส่วนที่เป็นของเหลว เติมสารยับยั้งที่การเพิ่มเวลาและอุณหภูมิแม้ว่าจะไม่เคยประสบความสำเร็จในระดับที่สำคัญ กำจัดลิกนิน (ช่วง 17-38%) ได้รับการปรับปรุงโดยการเติมปูนขาวในขณะที่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นและเวลาที่ไม่ได้นำไปสู่การ delignification ผลผลิตน้ำตาลกลูโคสในส่วนที่เป็นของแข็งล้างแตกต่างกันตามความเหมาะสม SSF แสดงผลผลิตเอทานอลที่สูงที่สุดด้วยนอกจากนี้มะนาวอ่อน ๆ (60% ของทฤษฎี) กับไอน้ำเพียงอย่างเดียว (53%) อย่างไรก็ตามอัตราผลตอบแทนที่เจียมเนื้อเจียมตัวถูกหลักฐานทั่วไป (เฉลี่ย 55%) เป็นผลมาจากความหนืดสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของยามะนาวที่สูงใน SSF ของแข็งที่มีความเข้มข้นสูง ผลผลิตพลังงานชั่น (เอทานอลมีเธนและกากแข็ง) พิสูจน์ประสิทธิภาพมะนาวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการระเบิดไอน้ำ SB ข้างสองข้อได้เปรียบที่แท้จริง. ปริมาณการใช้น้ำในระดับต่ำใน SSF ที่ความเข้มข้นที่มั่นคงสูงและความเป็นไปได้ของการกำจัดมะนาวจากน้ำทิ้งล่องผ่านอัดลมย่อ2G EtOH, เอทานอลรุ่นที่สอง; AA กรดอะซิติก โฆษณาย่อยอาหารแบบไม่ใช้ออกซิเจน; ANOVA การวิเคราะห์ความแปรปรวน; เอฟเอคักรด; HMF 5 hydroxymethylfurfural; เข้าสู่ระบบ R0 ปัจจัยความรุนแรง; LSD อย่างน้อยแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ P, ปรับสภาพ; SB อ้อยชานอ้อย; SSF, saccharification พร้อมกันและการหมัก TOC คาร์บอนอินทรีย์; TS, ของแข็งทั้งหมด; VS ของแข็งระเหย; รู้น้ำของแข็งที่ไม่ละลายน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การผลิตพลังงานนามธรรม
อาศัยใช้เสริมกากพืช เพื่อเพิ่มปริมาณของพลังงานที่ได้รับต่อมวลหนึ่งหน่วย ในกรอบนี้ กากอ้อย ( SB ) คือผ่านและเป็นผลเสียและของเหลวส่วนบริการ ตามลำดับ สำหรับเส้นพร้อมกันและหมัก ( SSF ) ที่ความเข้มข้นสูงแข็ง ( 15% ) และการหมัก ( โฆษณา )มากขึ้นโดยเฉพาะ SB ภายใต้สิบสองเพื่อเสริมสร้างโครงสร้างเส้นใยการเตและผลผลิตพลังงานตามมา : การระเบิดด้วยไอน้ำคนเดียว ( 195 องศา C เป็นเวลา 5 , 10 และ 15 นาที หลังจากเคลือบด้วย 0.4% และ 0.3% Ca ( OH ) 2 และที่ 205 องศา C เป็นเวลาเดียวกันสามครั้งหลังจากที่ 0.7 % CA ( โอ้ 2 ) นอกจาก หลังจากการเตรียม การเอนไซม์ทำการล้างของแข็งในเศษส่วน ;กลูโคสและไซโลส โดยพิจารณาในส่วนนี้ รวมทั้งของเหลวที่เหลือเศษส่วน เรื่องหลังนี้ โปรตีน ( กรดฟอร์มิค และกรด , และเฟอร์ฟูรัล 5-hydroxymethylfurfural ) ยังได้กำหนดไว้ ตามผลผลิตน้ำตาลสูงในเอนไซม์ 3 การเตเลือก SSF ของสารละลาย . ที่เหมือนกันรับโฆษณาของการเตส่วนของเหลวการเพิ่มเติมที่อุณหภูมิและเวลา แต่ไม่เคยได้รับระดับวิกฤต การกำจัดลิกนิน ( ช่วง 17 ( 38 % ) เพิ่มขึ้น โดยการเติมปูนขาว ในขณะที่เพิ่มอุณหภูมิและเวลาไม่ได้มีส่วนช่วยให้ใช้ . กลูโคสผลผลิตในส่วนล้างของแข็งแตกต่างกันตาม SSF มีเอทานอลสูงสุดด้วยการเพิ่มผลผลิตมะนาวอ่อน ( 60% ของทฤษฎี ) กับไอคนเดียว ( 53% ) อย่างไรก็ตาม เจียมเนื้อเจียมตัว ผลผลิตโดยทั่วไป ) ( เฉลี่ย 55% ) ผลของความหนืดสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของปริมาณปูนขาวสูงใน SSF ที่ high solid ความเข้มข้น ผลผลิตพลังงานร่วม ( เอทานอล , มีเทนแข็งกาก ) พิสูจน์ผลมะนาวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการระเบิดด้วยไอน้ำของ SB , นอกจากข้อดีภายในสองต่ำปริมาณการใช้น้ำใน SSF ที่ความเข้มข้นสูงแข็ง และความเป็นไปได้ของการบำบัดน้ำเสียที่ผ่านจากมะนาวตามน้ำอัดลม


รุ่นที่สองพบคำย่อ 2G , เอทานอล , AA , กรดอะซิติก ; การหมัก ; โฆษณา การวิเคราะห์ความแปรปรวน ( ANOVA ) วิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียว ; ฟ้า , กรด ; hmf 5-hydroxymethylfurfural ; เข้าสู่ระบบ , r0 , φปัจจัยความรุนแรง LSD อย่างน้อยความแตกต่าง ; P การ ; SB ,ชานอ้อย ; SSF ถูกพร้อมกันและการหมัก ; TOC รวมอินทรีย์คาร์บอน ; TS , ของแข็งทั้งหมด , ของแข็งระเหย WIS ; , ; , ของแข็งไม่ละลายน้ำ