بررسی امکان تبدیل ضایعات کاه گندم و برنج به قند قابل تخمیر با ترکیب پیش تیمار فراصوت و سم زدایی با پلاسمای سرد

در این تحقیق امکان تبدیل ضایعات لیگنوسلولزی کشاورزی به قند در طی مراحل پیش تیمار فراصوت، هیدرولیز اسیدی-حرارتی و سم زدایی با پلاسمای سرد مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور بعد از جمع آوری کاه گندم و برنج، پیش تیمار فراصوت-اسید (با سه تیمار مختلف بار باگاس، زمان سونیکیت و غلظت اسید) و سپس هیدرولیز اسیدی (با سه تیمار مختلف زمان هیدرولیز، غلظت اسید و دما) روی ترکیبات انجام شد. نتایج داده های شیمیایی نشان داد که در زمان سونیکیت 30 دقیقه، بار باگاس یک درصد و غلظت اسید 5/1 درصد قند بالایی آزاد شد و لیگنین قابل حل نیز در بالاترین میزان خود قرار داشت. همچنین در طی هیدرولیز اسیدی-حرارتی نیز، زمان هیدرولیز 45 دقیقه، غلظت اسید %v/v 5/1 و دمای 120 درجه سلسیوس موجب آزادسازی بیشتر قند و ASL (Acid Soluble Lignin) گردید. علاوه بر داده های شیمیایی، نتایج FTIR، FESEM و آنالیز حرارتی نیز ثابت کرد که ساختارها به خوبی از هم گسیخته شده است و بیومس برای مرحله تبدیل قند به اتانول زیستی آماده شده است. در ادامه روش سم زدایی با پلاسمای سرد جهت حذف ترکیبات بازدارنده اسیدی استیک اسید، فرمیک اسید و فورفورال استفاده شد و نتایج نشان داد که پس از سم زدایی با پلاسمای سرد مقادیر استیک اسید، فرمیک اسید و فورفورال به ترتیب 73، 58 و 78 درصد در مدت زمان سم زدایی 10 دقیقه، فاصله جت 5/0 سانتی متر و نسبت گاز آرگون به هوا 5/0 کاهش یافت. در نهایت می توان گفت می توان با پیش تیمار فراصوت و هیدرولیز اسیدی-حرارتی ساختاری پلی ساکاریدی ترکیبات لیگنوسلولزی را در هم شکست و سپس ترکیبات بازدارنده ایجاد شده سمی را نیز توسط روش پلاسمای سرد از بین برد تا بهترین نتیجه حاصل گردد.