زیست‌توده‌های لیگنوسلولزی: منابعی تجدیدپذیر برای تولید اتانول زیستی

مقدمه: سوخت‌های فسیلی به‌دلیل ایجاد آلودگی‌های فراوان در محیط، جان انسان‌ها و دیگر موجودات کره زمین را تهدید می‌کنند. باوجود تغییرات اقلیمی و آلودگی‌های فراوان، تعداد چشمگیری از کشورهای جهان هنوز از این سوخت‌های آلاینده استفاده می‌کنند؛ بنابراین، یافتن سوخت‌های جایگزین و پاک دغدغة بسیاری از پژوهشگران است. یکی از متداول‌ترین این سوخت‌ها، اتانول است که به‌علت گروه‌های هیدروکسیل بیشتر و نداشتن گوگرد و نیتروژن در ساختار خود، تمیزتر می‌سوزد که هم به روش شیمیایی و هم به روش زیستی به دست می‌آید. تاکنون چهار نسل از اتانول زیستی معرفی شده‌اند که تولید آنها از ترکیبات لیگنوسلولزی با عنوان نسل دوم شناخته می‌شود. این ترکیبات شامل زیست‌تودة کشاورزی یا صنعتی‌اند که ازنظر زیست‌محیطی پایدار و ازنظر اقتصادی مقرون‌به‌صرفه هستند.مواد و روش‏‏ها: رویکرد کلی این مقاله به‌صورت مقالة مروری روایتی است و تا حد امکان در جستجوی مطالب، رویکرد جستجوی منطقی در پیش گرفته شد. در جمع‌بندی و تجزیه و تحلیل نهایی اطلاعات سعی شد در هر بخش، از رویکرد مقایسه‌ای بین روش‌های مختلف بیان‌شده استفاده شود.نتایج: از میان چهار نسل‌ موجود، نسل دوم اتانول زیستی، به‌دلیل عدم رقابت با غذای انسان و قابلیت صنعتی‌شدن بیشتر نسبت به نسل سوم و چهارم، شایان توجه قرار گرفته است؛ درنتیجه، بررسی دقیق فرایند تولید اتانول زیستی نسل دوم از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. شناخت درست اجزای ترکیبات لیگنوسلولزی، بهینه‌سازی روش‌های پیش‌تیمار و یافتن روش هیدرولیز و تخمیر با بازده بالا ازجمله مواردی‌اند که باید به دقت بررسی شوند تا این فرایند را از لحاظ صنعتی مقرون‌به‌صرفه کند.بحث و نتیجه‏گیری: باوجود پژوهش‌های گسترده برای انتخاب مناسب‌ترین میکروارگانیسم در مرحله تخمیر، همچنان ساکارومایسس سرویزیه و زایموموناس موبیلیس در صدر بررسی‌ها قرار دارند.

lignocellulosic biomass: renewable sources for bioethanol production

introduction: fossil fuels are the main sources of water, soil, and air pollution that threaten human life and other organisms on earth. nowadays, the climate change and pollution are critical issues; however, many countries still use polluting fossil fuels. therefore, finding alternative and clean fuels is a concern for many environmental activists and scientists. one of these alternative fuels is ethanol, which ignites cleaner due to its higher hydroxyl groups and lack of sulfur and nitrogen in its formula. ethanol can be produced both chemically and biologically. till now, four generations of bioethanol have been introduced. in the second generation, lignocellulosic materials are used as the main source for bioethanol production. these materials are frequently found in plant biomasses and agricultural residues, which are inexpensive and environmentally sustainable. therefore, it is of importance to improve the production process and find novel techniques that increase final yields and process efficacy. in this study, the structural properties of lignocellulosic materials, pretreatment techniques, the secondgeneration bioethanol production process, and the effective bacterial and fungal strains in this procedure are investigated.materials and methods: this review study is a narrative review in which a logical search approach was selected. for data analysis, a comparative approach between the different methods was expressed in each section.results: among four bioethanol generations, the second generation has received remarkable attention due to its noncompetition with human food and its industrial potential rather than other generations. therefore, it is of particular significance to improve the production process of bioethanol second generation. a deep understanding of lignocellulosic components, pretreatment methods optimization, and increasing hydrolysis and fermentation processes efficiency make bioethanol production industrially possible and costeffective.discussion and conclusion: however, despite extensive studies to select the most suitable microorganisms during the fermentation stage, saccharomyces cerevisiae and zymomonas mobilis are still at the forefront of studies.