2.
Hidrotermično uplinjanje lignocelulozne biomase : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programaChiara Železnik, 2023, diplomsko delo
Opis: Prekomerno izčrpavanje in zanašanje na energijo, pridobljeno iz fosilnih goriv, je privedlo do globalnih podnebnih sprememb in onesnaževanja ozračja. S tem namenom so največje industrije začele z uveljavljanjem okolju bolj prijaznih praks, ki bi hkrati zmanjšale odvisnost od neobnovljivih virov energije, ki so v pomanjkanju. Lignocelulozna biomasa je najobsežnejša in biološko obnovljiva biomasa na Zemlji, ki kaže velike potenciale za zamenjavo fosilnih goriv kot primarni vir energije. Sestavljena je pretežno iz celuloze (40–60 %), hemiceluloze (20–40 %) in lignina (10–24 %), ki predstavljajo bogat vir surovin za proizvodnjo biogoriv. Raziskave na področju lignocelulozne biomase se osredotočajo na iskanje alternativnih postopkov, s katerimi bi lahko lignocelulozno biomaso pretvorili v vredne kemikalije.
V okviru diplomske naloge smo izvajali reakcije hidrotermičnega uplinjanja slivovega lesa v pod- in nadkritični vodi, pri temperaturah 350 °C in 400 °C, brez ali v prisotnosti štirih različnih katalizatorjev (GeO2, Ni/SiO2-Al2O3, bentonit, zeolit). Dobili smo produkte v plinski, oljni, vodni in trdni fazi. Na podlagi izkoristkov posameznih faz in FTIR analiz trdnih ostankov smo ugotovili, da je do večje razgradnje slivovega lesa prišlo pri višjih temperaturah, kjer smo dobili višje izkoristke plinske in oljne faze ter nižje izkoristke trdne faze. Katalizator Ni/SiO2-Al2O3 je povzročil popolno razgradnjo slivovega lesa, z le 0,49 % izkoristka trdne faze. Ugotovili smo, da so vse plinske mešanice vsebovale H2, CO2 ter ogljikovodike C1-C6, od katerih je nastalo največ H2 in CH4. Najvišjo koncentracijo (glede na površino vrha %) vodika (80,7 %) smo določili s katalizatorjem Ni/SiO2-Al2O3 pri 400 °C. V oljnih fazah smo določili prisotnost alkanov, cikličnih spojin, aromatskih spojin, ketonov in kislin, med katerimi je nastalo največ ketonov in aromatskih spojin. HPLC analize vodnih faz so pokazale prisotnost furfuralov, med katerimi so bile koncentracije 5–MF najvišje. Najnižjo koncentracijo skupnega organskega ogljika (5,5 g/L) v vodni fazi pa smo določili pri reakciji z Ni/SiO2-Al2O3 pri 400 °C.
Ključne besede: lignocelulozna biomasa, hidrotermično uplinjanje, podkritična voda, nadkritična voda, zelene tehnologije, recikliranje odpadkov
Objavljeno v DKUM: 13.09.2023; Ogledov: 441; Prenosov: 0
Celotno besedilo (2,93 MB)
