IntroductionThe biorefinery is an alternative to the use of fossil fuels where energy and commodity chemicals are sustainably produced using alternative chemistry processes [1]. Recently, this new concept has attracted a lot of attention from policy makers, research institutes,and the industry [1]. One major process that emerged from this paradigm shift in energy production is the production of biodiesel,which has already exceeded the production of 6 billion liters globally [1]. Biodiesel is produced from the transesterification of triglycerides, using methanol and sodium hydroxide as a catalyst[2]. Apart from the unreacted methanol, a major by-product of the process is glycerol; approximately 1 l of glycerol is produced per 10 lof biodiesel [2], which has resulted in increasing amounts of glycerol produced every year. On the other hand, industrial demands for glycerol did not increase accordingly and glycerol’s market price dropped substantially, forcing the closure of a number of glycerol producing plants.A number of value-added products can be produced duringglycerol fermentation, like for example hydrogen, ethanol and suc-cinate [4]. Amongst them is 1,3-propanediol (1,3-PDO), a productwith an expanding market and a continuously increasing demandof over 50,000 tons per year, which has attracted a great commer-cial interest because of its extensive use in the chemical industry(e.g. for polymer synthesis, cosmetics, solvents, as an antifreeze,and in lubricants) [4,5].Bioelectrochemical systems (BES), which employ microbial“catalysts” on electrodes to facilitate electrochemical reactions,have been tested for improving the rates and yields of glycerolconversion. However, the number of studies with glycerol electro-fermentations in the cathode remains limited [4,6–8]. Selembo et al.[8] were the first ones to employ polarized anodes and cathodesin single-chamber, batch operating glycerol fermentations, andmanaged to increase the hydrogen yields produced by conven-tional glycerol fermentations. Later on, Dennis et al. [7] studied themetabolites produced during continuous, bioelectrochemically-altered glycerol fermentations, in association with the microbialpopulation shifts. Interesting microbial correlations were obtained,showing the relationship between the metabolic products and themicrobial population shifts. However, 1,3-PDO production was notthe main metabolic product in this study, and the application of electrical current did not affect 1,3-PDO production in a posi-tive way. The first study which clearly demonstrated an increased1,3-PDO production was that of Zhou et al. [4] who used batchbiocathodes to study the carbon and electron fluxes during bioelec-trochemically enhanced glycerol fermentations. In a more recentstudy, Choi et al. [6] used pure cultures of Clostridium pasteuri-anum to demonstrate a successful shift in the microbial metabolismtoward enhanced 1,3-PDO production when electrical potential issupplied. Improved 1,3-PDO production was demonstrated in boththese last two studies; however, it was not the authors’ aim to maxi-mize 1,3-PDO concentrations and the systems operated at relativelylow 1,3-PDO concentrations (up to 7.22 g/l in Choi et al.).Extracting 1,3-PDO at low concentrations from the fermenta-tion streams will be costly and ineffective, but on the other handhigh 1,3-PDO concentrations can have an
IntroductionThe biorefinery เป็นทางเลือกการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเคมีพลังงานและสินค้าโภคภัณฑ์ฟื้นฟูผลิตโดยใช้กระบวนการทางเคมี [1] ล่าสุด แนวคิดใหม่นี้ได้ดึงดูดความสนใจ จากผู้กำหนดนโยบาย สถาบันวิจัย อุตสาหกรรม [1] มาก กระบวนการสำคัญหนึ่งที่เกิดขึ้นจากนี้กระบวนทัศน์ในการผลิตพลังงานคือ การผลิตไบโอดีเซล ที่แล้วเกิน 6 ล้านลิตรที่ผลิตทั่วโลก [1] ไบโอดีเซลที่ผลิตจากการเพิ่มของระดับไตรกลีเซอไรด์ ใช้เมทานอลและโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็น catalyst [2] จากเม unreacted ผลพลอยได้ที่สำคัญการเป็นกลีเซอร ผลิตกลีเซอรประมาณ 1 ลิตรต่อ 10 lof ไบโอดีเซล [2], ซึ่งมีผลในการเพิ่มจำนวนของกลีเซอรผลิตทุกปี บนมืออื่น ๆ ความต้องการของอุตสาหกรรมในกลีเซอรไม่ได้เพิ่มตามลำดับ และราคาตลาดของกลีเซอรลดลงมาก การบังคับปิดจำนวนกลีเซอรในการผลิตพืช จำนวนผลิตภัณฑ์มูลค่าเพิ่มสามารถหมักผลิต duringglycerol เช่นไฮโดรเจน เอทานอล และ suc cinate [4] หมู่พวกเขาเป็น 1,3-propanediol (1,3-PDO), productwith ตลาดขยายตัวและ demandof เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องกว่า 50000 ตันต่อปี ซึ่งได้ดึงดูดความสนใจซึ่งกันและกัน commer เนื่องจาก มีการใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเคมี (เช่นสำหรับการสังเคราะห์พอลิเมอร์ เครื่องสำอาง หรือสารทำ ละลาย สารการ และ ในการหล่อลื่น) [4,5] ระบบ Bioelectrochemical (ด้านข้าง), ซึ่งใช้จุลินทรีย์ "สิ่งที่ส่งเสริม" บนหุงตเพื่อปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี ได้รับการทดสอบสำหรับการปรับปรุงราคาและอัตราผลตอบแทนของ glycerolconversion อย่างไรก็ตาม จำนวนของการศึกษากับกลีเซอร electro-หมักแหนมในแคโทดยังคงจำกัด [4,6 – 8] Selembo et al. [8] มีคนแรกสอย anodes โพลาไรซ์และ cathodesin เดียวหอ ชุดปฏิบัติงานกลีเซอรหมักแหนม andmanaged เพื่อเพิ่มผลผลิตไฮโดรเจนที่ผลิต โดยการหมักแหนม conven-tional กลีเซอร ภายหลังเมื่อ เดนนิส et al. [7] ได้ศึกษา themetabolites ผลิตในระหว่างการหมักแหนมกลีเซอร bioelectrochemically การเปลี่ยนแปลง ต่อเนื่อง กับกะ microbialpopulation สนใจความสัมพันธ์ที่จุลินทรีย์ได้รับ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างผลิตภัณฑ์เผาผลาญประชากร themicrobial กะ อย่างไรก็ตาม notthe เผาผลาญผลิตภัณฑ์หลักในการศึกษานี้คือผลิต 1,3 PDO และใช้กระแสไฟฟ้าได้ผลผลิต 1,3 PDO posi-tive วิธีการ ศึกษาแรกที่แสดงเป็น increased1 อย่างชัดเจน ผลิต 3 PDO ถูกว่า ของโจว et al. [4] ที่ใช้ batchbiocathodes เรียน fluxes คาร์บอนและอิเล็กตรอนในระหว่างการหมักแหนมกลีเซอร bioelec-trochemically ปรับปรุง ใน recentstudy เพิ่มเติม Choi et al. [6] ใช้วัฒนธรรมบริสุทธิ์ของเชื้อ Clostridium pasteuri อานัมแสดงกะประสบความสำเร็จใน metabolismtoward จุลินทรีย์เพิ่มการผลิต 1,3-PDO เมื่อไฟฟ้า issupplied เป็นไป PDO 1,3 ปรับปรุงผลิตถูกแสดงใน boththese การศึกษาล่าสุดสอง อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่จุดมุ่งหมายของผู้เขียนเพื่อความเข้มข้นของ 1,3 PDO mize แม็กซี่และระบบการดำเนินการที่ความเข้มข้นของ 1,3 PDO relativelylow (ถึง 7.22 g/l ใน Choi et al) แยก 1,3-PDO ที่ความเข้มข้นต่ำจากสายธาร fermenta สเตรชันจะเสียค่าใช้จ่าย และไม่มีประสิทธิภาพ แต่ในอื่น ๆ handhigh 1,3-PDO สามารถมีความเข้มข้น
การแปล กรุณารอสักครู่..

IntroductionThe biorefinery เป็นทางเลือกในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ใช้พลังงานและสารเคมีที่เป็นสินค้าที่มีการผลิตอย่างยั่งยืนโดยใช้กระบวนการทางเคมีทางเลือก [1] เมื่อเร็ว ๆ นี้แนวความคิดใหม่ได้ดึงดูดความสนใจมากจากผู้กำหนดนโยบายสถาบันการวิจัยและอุตสาหกรรม [1] กระบวนการหนึ่งที่สำคัญที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงนี้กระบวนทัศน์ในการผลิตพลังงานผลิตไบโอดีเซลที่มีอยู่แล้วการผลิตเกิน 6 พันล้านลิตรทั่วโลก [1] ไบโอดีเซลที่ผลิตจาก transesterification ของไตรกลีเซอไรด์ที่ใช้เมทานอลและโซเดียมไฮดรอกไซเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา [2] นอกเหนือจากเมทานอล unreacted เป็นสำคัญโดยผลิตภัณฑ์ของกระบวนการคือกลีเซอรอล; ประมาณ 1 ลิตรของกลีเซอรอลที่ผลิตละ 10 LOF ไบโอดีเซล [2] ซึ่งมีผลในการเพิ่มปริมาณของกลีเซอรอลที่ผลิตในแต่ละปี ในทางกลับกันความต้องการสำหรับอุตสาหกรรมกลีเซอรอลไม่ได้เพิ่มขึ้นตามราคาในตลาดและกลีเซอรอลลดลงอย่างมีนัยสำคัญบังคับให้ปิดจำนวนการผลิตกลีเซอรอลจำนวน plants.A ของผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มที่สามารถผลิตได้ duringglycerol หมักอย่างเช่นไฮโดรเจนเอทานอล และ SUC-cinate [4] ในหมู่พวกเขาคือ 1,3-โพรเพน (1,3-PDO) ซึ่งเป็น productwith ขยายตลาดและเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง demandof กว่า 50,000 ตันต่อปีซึ่งได้ดึงดูดความสนใจ commer-ทางการที่ดีเนื่องจากการใช้งานที่กว้างขวางในอุตสาหกรรมเคมี (เช่นการสังเคราะห์พอลิเมอ, เครื่องสำอางค์, ตัวทำละลายเป็นสารป้องกันการแข็งตัวและน้ำมันหล่อลื่น) [4,5] ระบบ .Bioelectrochemical (บีอีเอส) ซึ่งจ้างจุลินทรีย์ "ตัวเร่งปฏิกิริยา" บนขั้วไฟฟ้าเพื่ออำนวยความสะดวกในการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี, ได้รับการทดสอบสำหรับการปรับปรุงอัตรา และอัตราผลตอบแทนของ glycerolconversion อย่างไรก็ตามจากการศึกษากับกลีเซอรอลหมักแหนมไฟฟ้าในแคโทดยังคง จำกัด [4,6-8] Selembo et al. [8] เป็นคนแรกที่จะจ้าง anodes ขั้วและ cathodesin ห้องเดี่ยวชุดปฏิบัติการหมักแหนมกลีเซอรอล andmanaged เพื่อเพิ่มผลผลิตไฮโดรเจนที่ผลิตโดยกระบวนการหมักกลีเซอรอลสะดวก-tional ต่อมาเมื่อเดนนิสเอตอัล [7] การศึกษา themetabolites ผลิตในระหว่างการอย่างต่อเนื่อง bioelectrochemically-เปลี่ยนแปลงหมักแหนมกลีเซอรอลในการเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลง microbialpopulation ความสัมพันธ์ของจุลินทรีย์ที่น่าสนใจที่ได้รับแสดงให้เห็นความสัมพันธ์ระหว่างผลิตภัณฑ์การเผาผลาญอาหารและการเปลี่ยนแปลงประชากร themicrobial อย่างไรก็ตามการผลิต 1,3-PDO เป็น notthe การเผาผลาญสินค้าหลักในการศึกษาครั้งนี้และการประยุกต์ใช้กระแสไฟฟ้าไม่ได้ส่งผลกระทบต่อการผลิต 1,3-PDO ในทาง POSI-เชิง การศึกษาครั้งแรกที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนการผลิต increased1,3-PDO เป็นที่ของโจวเอตอัล [4] ซึ่งใช้ batchbiocathodes เพื่อศึกษาคาร์บอนและฟลักซ์อิเล็กตรอนในช่วง bioelec-trochemically เพิ่มหมักแหนมกลีเซอรอล ในอีก recentstudy, Choi et al, [6] ใช้เชื้อบริสุทธิ์ของ Clostridium pasteuri-Anum แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงที่ประสบความสำเร็จในการผลิตที่เพิ่มขึ้น metabolismtoward 1,3-PDO จุลินทรีย์ที่อาจเกิดขึ้นเมื่อไฟฟ้า issupplied ปรับปรุงการผลิต 1,3-PDO ได้แสดงให้เห็นในช่วงสอง boththese ศึกษา; แต่มันก็ไม่ได้มีจุดมุ่งหมายของผู้เขียนที่จะ MAXI-Mize ความเข้มข้น 1,3-PDO และระบบการดำเนินการที่มีความเข้มข้น relativelylow 1,3-PDO (ไม่เกิน 7.22 กรัม / ลิตรใน Choi et al.). สกัด 1,3- PDO ที่ความเข้มข้นต่ำจากลำธาร fermenta-การจะเป็นค่าใช้จ่ายและไม่ได้ผล แต่ที่อื่น ๆ handhigh ความเข้มข้น 1,3-PDO สามารถมี
การแปล กรุณารอสักครู่..

introductionthe * เป็นทางเลือกหนึ่งในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ใช้พลังงานและสารเคมี ชุดสินค้าที่ผลิตอย่างยั่งยืน โดยใช้กระบวนการเคมีทดแทน [ 1 ] ล่าสุด แนวคิดใหม่นี้ได้ดึงดูดความสนใจมากจากนโยบายสถาบันวิจัยและอุตสาหกรรม [ 1 ]กระบวนการหนึ่งที่สำคัญที่โผล่ขึ้นมาจากกระบวนทัศน์ใหม่ในการผลิตพลังงาน ผลิตไบโอดีเซล ซึ่งมีเกินแล้วการผลิต 6 ล้านลิตรทั่วโลก [ 1 ] ไบโอดีเซลที่ผลิตจากกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นของไตรกลีเซอร์ไรด์ โดยใช้เมทานอลโซเดียมไฮดรอกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา [ 2 ] นอกจากสารเข้าสู่ อนุพันธ์ที่สำคัญของกระบวนการคือ กลีเซอรอล ;ประมาณ 1 ลิตรของกลีเซอรอลที่ผลิตต่อ 10 ลอฟไบโอดีเซล [ 2 ] ซึ่งมีผลในการเพิ่มปริมาณของกลีเซอรอลที่ผลิตทุกปี บนมืออื่น ๆ , ความต้องการของอุตสาหกรรมสำหรับกลีเซอรอลไม่ได้เพิ่มขึ้นตามราคาตลาดและกลีเซอรอลลดลงอย่างมาก ทำให้การปิดของกลีเซอรอล ผลิตพืชจำนวนของผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าเพิ่มสามารถผลิต duringglycerol การหมัก เช่น ไฮโดรเจน เอทานอล และซัค cinate [ 4 ] ในหมู่พวกเขาเป็น 1,3-propanediol ( 1,3-pdo ) , productwith ขยายตลาดและเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องใต้ดินมากกว่า 50 , 000 ตันต่อปี ซึ่งได้ดึงดูดความสนใจมากโคมเมอร์่เพราะมีการใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมเคมี ( เช่นการสังเคราะห์พอลิเมอร์เครื่องสำอางละลายเป็นแข็ง , และสารหล่อลื่น ) [ 4 , 5 ] . ระบบ bioelectrochemical ( BES ) ซึ่งใช้จุลินทรีย์ " ตัวเร่งปฏิกิริยา " บนขั้วไฟฟ้าเพื่อความสะดวกในปฏิกิริยาทางเคมีไฟฟ้าที่ได้รับการทดสอบเพื่อปรับปรุงราคาและผลผลิตของ glycerolconversion . อย่างไรก็ตาม จากการศึกษากับกลีเซอรอลในโรง fermentations แคโทดยังคงจำกัด [ 6 – 8 ]selembo et al . [ 8 ] เป็นกลุ่มแรกที่ใช้ขั้วและไม่ cathodesin ห้องเดี่ยว , ชุดปฏิบัติการ fermentations andmanaged กลีเซอรอล , เพิ่มผลผลิตก๊าซไฮโดรเจนที่ผลิตโดย conven tional กลีเซอรอล fermentations . ต่อมาเมื่อ เดนนิส et al . [ 7 ] เรียน themetabolites ผลิตในระหว่างการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง bioelectrochemically fermentations , กลีเซอรอล ,ร่วมกับ microbialpopulation กะ ความสัมพันธ์ของจุลินทรีย์ที่น่าสนใจที่ได้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างผลิตภัณฑ์การเผาผลาญอาหารและเลื่อนประชากร themicrobial . อย่างไรก็ตาม การผลิต 1,3-pdo คดีความหลักการเผาผลาญผลิตภัณฑ์ในการศึกษาและการประยุกต์ใช้ไฟฟ้าในปัจจุบัน ไม่ได้ส่งผลกระทบต่อการผลิต 1,3-pdo ใน tive ตําแหน่งทางการศึกษาแรกที่แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่า การ increased1,3-pdo การผลิตของโจว et al . [ 4 ] ใครใช้ batchbiocathodes ศึกษาคาร์บอน และอิเล็กตรอน 2 ช่วง bioelec เพิ่ม trochemically กลีเซอรอล fermentations . ใน recentstudy มากขึ้น Choi et al . [ 6 ] ใช้เชื้อบริสุทธิ์ของ Clostridium pasteuri นัม เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเปลี่ยนแปลงใน metabolismtoward จุลินทรีย์เพิ่ม 1เมื่อศักยภาพการผลิตไฟฟ้า issupplied 3-pdo . การผลิต 1,3-pdo การปรับปรุงพบว่าใน boththese สุดท้ายสองการศึกษา อย่างไรก็ตาม มันก็ไม่ใช่ของผู้เขียนมุ่ง Maxi ที่ตั้ง 1,3-pdo ความเข้มข้นและระบบปฏิบัติการที่เหลว 1,3-pdo ความเข้มข้น ( ถึง 7.22 กรัม / ลิตรใน Choi et al . ) แยก 13-pdo ที่ความเข้มข้นต่ำจาก fermenta tion ลำธารจะแพงและไม่มีประสิทธิภาพ แต่ในอื่น ๆ handhigh 1,3-pdo ความเข้มข้นสามารถมี
การแปล กรุณารอสักครู่..
