Conversion processes for biofuel production

Tid: Fr 2019-10-04 kl 10.00

Plats: V2, Teknikringen 76, Stockholm (English)

Ämnesområde: Kemiteknik Energiteknik

Respondent: Jerry Luis Solis Valdivia , Processteknologi, Division of Process Technology

Opponent: Prof. Mohammad Taherzadeh, University of Borås

Handledare: Yohannes Kiros, Kemiteknik, Processteknologi

Abstract

Trots globala positiva effekter med användningen av flytande biobränslen som härrör från sojabönor, majs och sockerrör, har flera nackdelar observerats genom ökad användning av jordbruksmark, avskogning och ibland omfattande användning av gödningsmedel. Som ett resultat av detta har utvecklingen av andra generationens biobränslen identifierats som ett bättre alternativ med stor betydelse i framtiden. Andra och tredjegenerationens biodrivmedel kommer att hjälpa till att möta energibehovet särskilt inom transportsektorn.Det faktiska energibehovet och ökningen av fossilbränslen i Bolivia är ohållbart. Bolivia har egna fossilbränsleresurser, men dessa är för dyra att exploatera, vilket tvingar regeringen att budgetera för årlig bränsleimport. Man har även satsat storskaligt på inhemsk naturgas för att bli självförsörjande på energi. Det är dock viktigt att bolivianska energi-oberoende innefattar en hållbar vision. Bolivia har stor potential för lokal produktion av flytande biodrivmedel från både första och andra generationens biobränslen. Intensifieringen av produktion av biodrivmedel bör dock fokusera på andra och tredjegenerationens biobränsle för att minimera global klimatpåverkan.Denna avhandling avser utveckling av lämplig teknik för att producera andra generationens flytande biodrivmedel i Bolivia för både biodiesel och etanol. Den föreslagna biodieselproduktionen innefattar utvecklingen av heterogena katalysatorer för produktion av biodiesel från ätbara och oätbara oljor (raps, babassu och ricinoljor). Dessa katalysatorer är baserade på mayenit- och aluminiumoxid som bärare med olika metalloxider såsom kalcium, litium, magnesium och tenn. De syntetiserade katalysatorerna karakteriserades med kväve-fysisorption, röntgenpulverdiffraktion, svepelektronmikroskopi och termogravimetrisk analys (TGA). Tester i labskala visar att användandet av heterogen katalys för biodieselproduktion med högre utbyten mellan 85% till 100% är möjlig. För produktion av etanol studerades användning av Schinus molle frön som är en resterprodukt från eterisk oljeutvinning och finns i överskott i Bolivia. Biomassan karakteriserades för att belysa dess egenskaper med användning av högtryckvätskekromatografi och TGA. Biomassan förbehandlades med kemisk, fysikalisk och enzymatisk hydrolys för att öka fermenteringsgraden. För att erhålla den högsta etanolproduktionen isolerades två inhemska jäststammar och karakteriserades. Genom att använda naturliga jäststammar, kunde man uppnå ett högt etanolutbyte per gramVIIIbiomassa. Den genomförda jäsningsprocessen av biomassan uppvisade en betydande reduktion av den globala uppvärmningspotentialen. Att använda heterogena katalysatorer för att producera både biodiesel och etanol i olika processer utgör en stor potential för att uppfylla efterfrågan på biodrivmedel i Bolivia. Höga biodiesel- och etanolutbyten från andra generationens inhemska råvaror är möjliga och kan bidra till att minska importberoendet och klimatbelastningen.

urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-255813

Innehållsansvarig:Sabina Fabrizi
Tillhör: CBH
Senast ändrad: 2019-09-03