بهبود تولید اتانول و بیوگاز از کاه گلرنگ با استفاده از فرآوری با سود سوزآور

مقدمه: کاه گلرنگ یکی از ضایعات کشاورزی است که استفادۀ مشخصی از آن نمی‌شود و می‌تواند به‌عنوان منبعی ارزان قیمت برای تولید سوخت‌های زیستی استفاده شود. ‏‏ مواد و روش‏‏ها: به‌منظور بهبود بازده تولید بیوگاز و اتانول، پیش‌فرآوری قلیایی با سود بر کاه گلرنگ انجام گرفت. پیش‌فرآوری با سود 8درصد در دو دمای مختلف (0 و 100 درجۀ سانتیگراد) و زمان‌های 60-10 دقیقه انجام‌گرفت. به‌منظور بررسی اثر پیش‌فرآوری بر بازده گلوکز، نمونه‌های جامد به‌روش آنزیمی هیدرولیز شد. به‌منظور تولید متان، مایع حاصل از پیش‌فرآوری تحت فرآیند هضم بی‌هوازی قرارگرفت. از بخش جامد حاصل از پیش‌فرآوری نیز به‌صورت جداگانه برای تولید اتانول و بیوگاز استفاده شد. به‌منظور بهینه‌کردن تولید سوخت و مقایسۀ بهتر بین شرایط مختلف، بنزین معادل تولیدشده از یک تن کاه محاسبه شد. تحلیل آماری نتایج با استفاده از نرم‌افزار minitab 16 انجام شد. نتایج: بیشترین بازده تولید اتانول و گلوکز پس از پیش‌فرآوری در دمای 100 درجه و زمان 60 دقیقه به دست آمد. بازده گلوکز از کاه پیش‌فرآوری‌نشده تنها 6/20درصد بود و با پیش‌فرآوری قلیایی در بهترین حالت به 5/84درصد افزایش یافت. همچنین بازده اتانول در بهترین حالت از به 2/83درصد رسید؛ در حالی که برای نمونۀ بدون پیش‌فرآوری 8/10درصد بود. بیشترین بهبود در تولید متان از بخش جامد پس از پیش‌فرآوری در دمای صفر درجه و زمان 60 دقیقه حاصل شد و به میزان 4/191 میلی‌لیتر به‌ازای هر گرم جامد فرار رسید که نسبت به نمونۀ خام افزایش 6/99درصد را نشان می‌دهد. بیشترین میزان بنزین معادل تولیدشده به‌حجم 9/124 لیتر، بعد از پیش‌فرآوری در دمای صفر درجه و زمان 60 دقیقه به دست آمد. ‏ بحث و نتیجه‏گیری: پیش‌فرآوری در دمای زیاد به‌شکل موثرتری بازده هیدرولیز آنزیمی و تولید اتانول را بهبود داد. در حالی که برای تولید بیوگاز دمای کم موثرتر بود.‏‏