Nghiên cứu hiệu quả tiền xử lý bằng phương pháp xử lý thủy nhiệt với dung dịch kiềm loãng cho quá trình sản xuất Bioethanol từ mùn cưa gỗ cao su

Tóm tắt

Nghiên cứu sản xuất bioethanol từ nguồn phụ phẩm mùn cưa gỗ cao su này mang lại một phương pháp sản xuất nhiên liệu xanh từ nguồn nguyên liệu rẻ tiền, trữ lượng cao và đang bị lãng phí. Với mục tiêu cải thiện hiệu suất chuyển hóa bioethanol từ mùn cưa gỗ cao su, nghiên cứu này đã kết hợp tiền xử lý (TXL) bằng kiềm loãng và cao áp để giúp làm cao su dễ dàng hơn trong quá trình thuỷ phân và lên men với Saccharomyces cerevisiae. Trong nghiên cứu sử dụng phương pháp HPLC, UV-Vis để xác định thành phần và hàm lượng lignin, cellulose của nguyên liệu trước và sau TXL. Ngoài ra, nuôi cấy nấm men Saccharomyces cerevisiae trong môi trường Sabouraud dextrose Broth (SDB) để đạt mật độ tế bào cao trước khi sử dụng. Quá trình thủy phân và lên men đường đồng thời (SSF) được tiến hành với nhiệt độ, thời gian và điều kiện phù hợp để tối ưu hóa hiệu suất chuyển đổi cellulose, hemicellulose thành ethanol. Điều kiện TXL được tối ưu hóa cho mùn cưa bằng cách ngâm trong dung dịch NaOH 2% trong 24 giờ, sau đó tiếp tục TXL trong thiết bị cao áp với nhiệt độ 170°C (7,02 bar) trong 1 giờ. Kết quả cho thấy mùn cưa sau TXL có hàm lượng cellulose tăng từ 43,20% lên 66,63%, với hiệu suất TXL đạt 70,53%. Nguyên liệu đã qua TXL được chứng minh là thuận lợi cho quá trình lên men, với dung dịch thu được có hàm lượng bioethanol đạt 1,68%vol và hiệu suất chuyển hóa đạt 60,32% cho toàn quá trình.