In general, biorefineries will produce fuels and different fractions
of chemical products, both high-volume low-value and
low-volume high-value substances, which could be used for the
synthesis of new polymers and composites in a similar fashion to
petrochemical plants (Fig. 2). A recent perspective article by Gandini
[38] identified the target families of polymers from renewable
resources that may play the most important role in mid-term
macromolecular science. These materials include polysaccharides
and their derivatives, lignin, suberin, natural macromonomers
(vegetable oils and tannins), natural monomers (terpenes, furans
and lactic acid), bacterial polymers (bacterial cellulose and PHAs),
and glycerol and alcohol-based monomers. This list of prospective
macromolecular materials from renewable resources agrees well
with the expected outcome from future biorefinery integrated
plants. Natural polymers such as cellulose, chitin, starch, hemicelluloses,
lignin, other non-starch polysaccharides (arabinoxylans,glucans), and proteins should be extracted from their natural
form in biorefineries using green processes and further modified
according to their intended applications. On the other hand, bioplatform
molecules (bPMs) can be obtained from hydrolysis of
biomass and further fermentation of the hydrolysed mono- and
oligosaccharides; these bPMs can be used as building blocks for
value-added chemicals and polymers, analogous to petro-platform
molecules (ethylene, benzene) [37,39]. A recent report from the
Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) and the National
Renewable Energy Laboratory (NREL) for the US Department of
Energy [40] identified the most important building blocks that can
be derived from biomass for further modification into high-value
chemicals and polymers. These chemicals include polyalcohols
(glycerol, xylitol, sorbitol), organic acids (lactic acid, citric acid,
3-hydroxypropionic acid, fumaric acid, malic acid, succinic acid,
aspartic acid, glucaric acid, glutamic acid, itaconic acid, levulinic
acid), and ketones (3-hydroxy butyrolactone). High-performance
natural reinforcements for biocomposite materials, such as nano-
fibrils and nanocrystals, can also be obtained from biomass feedstock
by physicochemical operations [24,26]; these processes may
as well be integrated in biorefinery facilities in the near future
ทั่วไป biorefineries จะผลิตเชื้อเพลิงและส่วนที่แตกต่างกันของผลิตภัณฑ์เคมี ทั้งสูงต่ำค่า และปริมาณสูงค่าสาร ซึ่งสามารถใช้สำหรับการการสังเคราะห์โพลิเมอร์ใหม่และคอมโพสิตในลักษณะคล้ายกับปิโตรเคมีพืช (Fig. 2) มุมมองบทความล่าสุด โดยครบครัน[38] ระบุครอบครัวเป้าหมายของโพลิเมอร์จากทดแทนทรัพยากรที่อาจเล่นบทบาทสำคัญในระยะกลางวิทยาศาสตร์ macromolecular วัสดุเหล่านี้มี polysaccharidesและของอนุพันธ์ lignin, suberin, macromonomers ธรรมชาติ(น้ำมันพืชและ tannins), ธรรมชาติ monomers (terpenes, furansและกรดแลกติก), แบคทีเรีย (เชื้อแบคทีเรียเซลลูโลสและ PHAs), โพลิเมอร์และกลีเซอรก monomers โดยแอลกอฮอล์ รายการนี้ของอนาคตตกลง macromolecular วัสดุจากทรัพยากรทดแทนด้วยรวมกับผลลัพธ์ที่คาดไว้จาก biorefinery ในอนาคตรดน้ำต้นไม้ โพลิเมอร์ธรรมชาติเช่นเซลลูโลส ไคทิน แป้ง hemicelluloseslignin อื่น ๆ ไม่ใช่แป้ง polysaccharides (arabinoxylans, glucans), และโปรตีนควรสกัดได้จากธรรมชาติของพวกเขาฟอร์ม biorefineries โดยใช้กระบวนการสีเขียว และปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมตามการใช้งานของผู้ ในทางกลับกัน bioplatformโมเลกุล (bPMs) ได้จากไฮโตรไลซ์ของชีวมวลและหมักต่อที่ hydrolysed โมโน- และoligosaccharides bPMs เหล่านี้สามารถใช้เป็นส่วนประกอบสำหรับมูลค่าเพิ่มสารเคมีและโพลิเมอร์ คล้ายคลึงกับแพลตฟอร์มเปโตรโมเลกุล (เอทิลีน เบนซีน) [37,39] รายงานล่าสุดจากการห้องปฏิบัติการแห่งชาติแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ (PNNL) และชาติห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทน (NREL) สำหรับภาคสหรัฐฯประกอบสำคัญที่สุดที่สามารถระบุพลังงาน [40]ได้มาจากชีวมวลสำหรับการแก้ไขเพิ่มเติมเป็นมูลค่าสูงสารเคมีและโพลิเมอร์ สารเคมีเหล่านี้ได้แก่ polyalcohols(กลีเซอร ไซลิทอล ซอร์บิทอล), กรดอินทรีย์ (กรด กรดซิตริก3 hydroxypropionic กรด กรด fumaric กรด malic กรดaspartic กรด กรด glucaric กลูตาเมต กรด itaconic, levulinicกรด), และคีโตน (3 hydroxy butyrolactone) มีประสิทธิภาพสูงธรรมชาติการเพิ่มกำลังการผลิต biocomposite เช่นนาโน-fibrils และ nanocrystals นอกจากนี้ยังได้จากวัตถุดิบชีวมวลการดำเนินงาน physicochemical [24,26]; กระบวนการเหล่านี้อาจเช่นจะรวมใน biorefinery ในอนาคตอันใกล้
การแปล กรุณารอสักครู่..
โดยทั่วไป biorefineries จะผลิตเชื้อเพลิงและเศษส่วนที่แตกต่างกัน
ของผลิตภัณฑ์เคมีทั้งปริมาณสูงที่มีมูลค่าต่ำและ
ต่ำปริมาณสารที่มีมูลค่าสูงซึ่งสามารถนำมาใช้สำหรับ
การสังเคราะห์โพลิเมอร์ใหม่และคอมโพสิตในลักษณะคล้ายกับ
โรงงานปิโตรเคมี ( รูปที่ 2). บทความมุมมองที่ผ่านมาโดย Gandini
[38] ระบุครอบครัวเป้าหมายของโพลิเมอร์จากทดแทน
ทรัพยากรที่อาจจะเล่นบทบาทที่สำคัญที่สุดในระยะกลาง
วิทยาศาสตร์โมเลกุล วัสดุเหล่านี้รวมถึง polysaccharides
และอนุพันธ์ของพวกเขา, ลิกนิน suberin, macromonomers ธรรมชาติ
(น้ำมันพืชและแทนนิน), โมโนเมอร์ธรรมชาติ (terpenes, ฟิวแรน
และกรดแลคติก), โพลีเมอแบคทีเรีย (เซลลูโลสแบคทีเรียและ PHAs)
และกลีเซอรีนโมโนเมอร์และเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ตาม รายชื่อที่คาดหวังนี้
วัสดุโมเลกุลจากทรัพยากรหมุนเวียนตกลงที่ดี
กับผลที่คาดหวังจาก Biorefinery อนาคตรวม
พืช โพลิเมอร์ธรรมชาติเช่นเซลลูโลสไคติน, แป้ง, เฮมิเซลลูโลส,
ลิกนิน polysaccharides ที่ไม่ใช่แป้งอื่น ๆ (arabinoxylans, กลูแคน) และโปรตีนที่ควรได้รับสารสกัดจากธรรมชาติของพวกเขา
ในรูปแบบ biorefineries โดยใช้กระบวนการสีเขียวและแก้ไขเพิ่มเติม
ตามการใช้งานของพวกเขาตั้งใจ ในทางตรงกันข้าม, bioplatform
โมเลกุล (BPMS) สามารถหาได้จากการย่อยสลายของ
ชีวมวลและการหมักต่อไปของเดี่ยวย่อยและ
oligosaccharides; BPMS เหล่านี้สามารถนำมาใช้เป็นกลุ่มอาคารสำหรับ
สารเคมีที่มีมูลค่าเพิ่มและโพลิเมอร์คล้ายคลึงกับ Petro-แพลตฟอร์ม
โมเลกุล (เอทิลีนเบนซีน) [37,39] รายงานล่าสุดจาก
ห้องปฏิบัติการแห่งชาติภาคตะวันตกเฉียงเหนือแปซิฟิก (PNNL) และแห่งชาติ
ห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทน (NREL) สำหรับสหรัฐอเมริกากรม
พลังงาน [40] ระบุอาคารที่สำคัญที่สุดบล็อกที่สามารถ
จะได้รับจากชีวมวลสำหรับการปรับเปลี่ยนต่อไปเป็นมูลค่าสูง
สารเคมี และโพลิเมอร์ สารเคมีเหล่านี้รวมถึง polyalcohols
(กลีเซอรอล, ไซลิทอลซอร์บิทอ) กรดอินทรีย์ (กรดแลคติกกรดซิตริก,
กรด 3 hydroxypropionic กรดฟูมาริก, กรดมาลิกรดอินทรีย์ชนิด,
กรด aspartic กรด glucaric กรดกลูตามิกกรด itaconic, levulinic
กรด) และคีโตน (butyrolactone 3 ไฮดรอกซี) ประสิทธิภาพสูง
เสริมธรรมชาติสำหรับวัสดุ biocomposite เช่นนาโน
ซ่านและนาโนคริสตัลนอกจากนี้ยังสามารถได้รับจากวัตถุดิบชีวมวล
โดยการดำเนินการทางเคมีกายภาพ [24,26]; กระบวนการเหล่านี้อาจ
รวมทั้งจะบูรณาการในสิ่งอำนวยความสะดวก Biorefinery ในอนาคตอันใกล้
การแปล กรุณารอสักครู่..
โดยทั่วไป biorefineries จะผลิตเชื้อเพลิงและแตกต่างกันเศษส่วน
ผลิตภัณฑ์เคมี ทั้งสูงและต่ำค่า
สารสำคัญในปริมาณต่ำ ซึ่งอาจจะใช้สำหรับ
การสังเคราะห์พอลิเมอร์และคอมโพสิตใหม่ในแฟชั่นที่คล้ายกัน
โรงงานปิโตรเคมี ( รูปที่ 2 ) ล่าสุดของบทความโดย Gandini
[ 38 ] ระบุเป้าหมายครอบครัวของพอลิเมอร์จากพลังงานหมุนเวียน
ทรัพยากรที่อาจมีบทบาทสำคัญมากในระยะกลาง
วิทยาศาสตร์มหโมเลกุล . วัสดุเหล่านี้รวมถึง polysaccharides
และอนุพันธ์ลิกนิน ซูเบอริน macromonomers ธรรมชาติ , , ,
( น้ำมันพืชและแทนนิน ) แบบธรรมชาติ ( เทอร์ปีนและฟิวแรน
, กรดแลคติก ) และแบคทีเรีย ( แบคทีเรียเซลลูโลส และยัง ) ,
และกลีเซอรอลและแอลกอฮอล์ตามแบบ . รายชื่อธุรกิจ
การนําวัสดุจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน ตกลงดี
กับผลที่คาดว่าจะได้รับจากอนาคต *
พืชแบบผสมผสาน พอลิเมอร์ธรรมชาติ เช่น เซลลูโลส ไคติน แป้ง hemicelluloses
, ลิกนินโดยแป้งไม่อื่น ๆ ( ราบิโนไซแลนกลูแคน , ) และโปรตีน ควรสกัดจากธรรมชาติในรูปแบบของการใช้กระบวนการ biorefineries
สีเขียวและเพิ่มเติม ดัดแปลงตามวัตถุประสงค์การใช้งาน บนมืออื่น ๆ , bioplatform
โมเลกุล ( bpms ) ได้จากการย่อยสลายของ
ชีวมวลและหมักต่อไปของน้ำตาลโอลิโกแซคคาไรด์โมโน -
; bpms เหล่านี้สามารถใช้เป็นหน่วยการสร้างมูลค่าเพิ่มและ
เคมีโพลิเมอร์ คล้ายคลึงกับ ปิโตร แพลตฟอร์ม
โมเลกุล ( เอทิลีนเบนซิน ) [ 37,39 ] รายงานล่าสุดจาก
แปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือของห้องปฏิบัติการแห่งชาติ ( pnnl ) และห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ
( nrel ) สำหรับสหรัฐอเมริกากรมพลังงาน
[ 40 ] ระบุที่สำคัญที่สุดการสร้างบล็อกที่สามารถจะได้มาจากชีวมวลสำหรับเพิ่มเติม
ซึ่งปรับเปลี่ยนเป็นเคมีและพอลิเมอร์ สารเคมีเหล่านี้รวมถึง polyalcohols
( กลีเซอรอล , ไซลิทอล , ซอร์บิทอล ) กรดอินทรีย์ ( กรดแลคติกกรดซิตริก ,
3-hydroxypropionic กรด Fumaric acid , malic กรดซัคซินิก กรด , กรด glucaric
, กรด , กรดกลูตามิก กรด itaconic LEVULINIC
acid ) และคีโตน ( 3-hydroxy บิวทีโรแลคโทน ) ประสิทธิภาพสูง
เสริมธรรมชาติ biocomposite วัสดุเช่นนาโน -
fibrils nanocrystals และยังสามารถได้รับจากชีวมวลโดยการ 24,26 วัตถุดิบ
[ ]
และ กระบวนการเหล่านี้อาจเป็นแบบบูรณาการใน * เครื่องในอนาคตอันใกล้
การแปล กรุณารอสักครู่..