Nghiên cứu khả năng chuyển đổi bèo tây thành ethanol sinh học

Nghiên cứu khả năng chuyển đổi bèo tây thành ethanol sinh học Phạm Công Minh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS. ngành: Khoa học môi trường; Mã số: 60 85 02 Người hướng dẫn: PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải Năm bảo vệ: 2012 Abstract. Nghiên cứu một số điều kiện tối ưu trong quá trình thủy phân bèo tây thành đường đơn bằng tác nhân hóa học. Xác định hàm lượng Etanol tạo ra sau quá trình lên men bởi vi khuẩn Klebsiella oxytoca THLC0109, phân lập từ quá trình ủ phân cừu và cỏ Napiergrass khô. Đề xuất quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây và xây dựng kịch bản áp dụng cho một thủy vực thiên nhiên. Keywords. Khoa học môi trường; Ethanol sinh học; Bèo tây Content MỞ ĐẦU Ngày nay, thế giới đang đứng trước nguy cơ khủng hoảng năng lượng trầm trọng. Theo dự báo của các nhà khoa học trên thế giới, nguồn năng lượng từ các sản phẩm hoá thạch dầu mỏ sẽ bị cạn kiệt trong vòng 40- 50 năm nữa. Để ổn định và đảm bảo an ninh năng lượng đáp ứng cho nhu cầu con người cũng như các ngành công nghiệp, các nhà khoa học đang tập trung nghiên cứu tìm ra những nguồn nhiên liệu mới, trong đó nghiên cứu phát triển nhiên liệu sinh học có nguồn gốc từ sinh khối động, thực vật là một hướng đi có thể tạo ra nguồn nhiên liệu thay thế phần nào nguồn nhiên liệu hoá thạch đang cạn kiệt, đảm bảo an ninh năng lượng cho từng quốc gia. Sử dụng nhiên liệu sinh học có những ưu điểm như giảm thiểu ô nhiễm khí thải độc hại từ động cơ, tiết kiệm nguồn nhiên liệu hóa thạch dầu mỏ, tăng hiệu suất của động cơ, mặt khác nhiên liệu sinh học khi thải vào đất có tốc độ phân hủy sinh học cao nhanh hơn gấp 4 lần so với nhiên liệu hóa thạch. Etanol sinh học (Bio-Etanol) là một loại nhiên liệu sinh học, được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp lên men và chưng cất các loại ngũ cốc chứa tinh bột có thể chuyển hóa thành đường đơn, thường được sản xuất từ các loại cây nông nghiệp hàm lượng đường cao như ngô (ở Mỹ), lúa mì, lúa mạch, mía (ở Brazil). Ngoài ra, Etanol sinh học còn được sản xuất từ cây cỏ có chứa hợp chất cellulose. Etanol từ cellulose đã được sản xuất thành công và đưa vào sử dụng làm nhiên liệu ở nhiều nước trên thế giới. Hiện nay, việc sản xuất Etanol từ các loại cây lương thực đang gây ra sự lo ngại về vấn đề an ninh lương thực trên thế giới. Chính vì vậy, thế giới đang đi theo hướng sản xuất Etanol từ các nguyên liệu chứa hợp chất cellulose. Việt Nam là một quốc gia nằm ở vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các loài tảo, bèo tây. Trên thế giới đã có những công trình nghiên cứu ứng dụng khả năng hấp thụ kim loại nặng của bèo tây để làm sạch môi trường nước mặt. Bên cạnh đó, bèo tây cũng đã được nghiên cứu trong lĩnh vực sản xuất Etanol sinh học. Dựa vào thành phần hóa học của bèo tây chủ yếu là cellulose và hemicellulose, qua quá trình thủy phân và lên men nhờ vi sinh vật, chuyển hoá cellulose trong bèo tây thành Etanol sinh học. Với những ưu điểm như rẻ tiền, phổ biến và có khả năng phát triển rất nhanh, bèo tây sẽ là một nguồn nguyên liệu tiềm năng trong quá trình nghiên cứu sản xuất Etanol sinh học. Chính vì ý nghĩa thiết thực đó, luận văn đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng chuyển đổi bèo tây (Eichnoria) thành Etanol sinh ho ̣ c” Để đạt được mục tiêu nêu trên, đề tài đã tiến hành các nội dung nghiên cứu sau: - Nghiên cứu một số điều kiện tối ưu trong quá trình thủy phân bèo tây thành đường đơn bằng tác nhân hóa học. - Xác định hàm lượng Etanol tạo ra sau quá trình lên men bởi vi khuẩn Klebsiella oxytoca THLC0109, phân lập từ quá trình ủ phân cừu và cỏ Napiergrass khô. - Đề xuất quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây và xây dựng kịch bản áp dụng cho một thủy vực thiên nhiên. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Sinh khối và nhiên liệu sinh học 1.1.1 Khái niệm 1.1.2. Các dạng nhiên liệu sinh học 1.1.3. Những lợi ích khi sử dụng nhiên liệu sinh học 1.2. Etanol sinh học 1.2.1. Tính chất lý hoá học của Etanol 1.2.2. Phương pháp sản xuất Etanol sinh học 1.2.3. Tình hình sản xuất và sử dụng Etanol sinh học 1.3. Vai trò của vi sinh vật trong việc phân giải hợp chất hữu cơ 1.3.1. Cellulosese và vi sinh vật phân giải cellulosese 1.3.2. Hemicellulosese và vi sinh vật phân giải hemicellulosese 1.4. Vai trò của vi sinh vật trong quá trình lên men rƣợu 1.4.1. Quá trình lên men rượu 1.4.2. Nấm men dùng trong sản xuất rượu etylic 1.5. Bèo tây và thực trạng sử dụng bèo tây ở Việt Nam 1.5.1. Đặc điểm của bèo tây 1.5.2. Sự phân bố bèo tây ở Việt Nam 1.5.3. Thực trạng sử dụng bèo tây ở Việt Nam CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu - Mẫu bèo tây được lấy tại hồ khu vực Bắc Linh Đàm, quận Hoàng Mai, Hà Nội. Sau khi rửa sạch bèo tây, cắt bỏ phần rễ, sau đó được sấy bằng tủ sấy đến khối lượng không đổi. - Đề tài sử dụng loại khuẩn Klebsiella oxytoca THLC0109 do thạc sĩ Trần Đăng Thuần phân lập từ quá trình ủ phân cừu và cỏ Napier khô tại Đài Loan. 2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp tiền xử lý - Bèo tây được sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 70 0 C đến khối lượng không đổi, sau đó được cắt ngắn khoảng 2-3 cm và nghiền nhỏ bằng máy nghiền thành dạng bột. Bột bèo được bảo quản trong hộp kín, tránh bị ẩm mốc. 2.2.2. Phương pháp thủy phân Bèo tây được thủy phân trong 120ml dung dịch axit H 2 SO 4 loãng 2,5%, sau đó đun ở 100 0 C bằng máy điều nhiệt trong 35 phút. Làm lạnh đưa về nhiệt độ phòng, trung hòa dung dịch sau thủy phân bằng NaOH sau đó lọc bằng giấy lọc băng xanh. Xác định hàm lượng đường khử của dung dịch thu được bằng phương pháp so màu. Trong quá trình thủy phân, mục tiêu của đề tài là tìm ra được các thông số tối ưu có ảnh hưởng trực tiếp đến sản phẩm thủy phân bèo tây: thời gian, nồng độ axit, tỷ lệ rắn lỏng. 2.2.3. Phương pháp xác định hàm lượng đường khử  Xác định đường khử bằng phương pháp axit dinitro-salicylic (DNS) - Nguyên tắc: Phương pháp này dựa trên cơ sở phản ứng tạo màu giữa đường khử với thuốc thử axit dinitrosalicylic (DNS). Ban đầu dung dịch axit dinitro – salicylic (DNS) có màu vàng nhạt, sau khi phản ứng với đường khử chuyển sang màu da cam – đỏ đậm. Cường độ màu của hỗn hợp phản ứng tỉ lệ thuận với nồng độ đường khử trong một phạm vi nhất định. Tiến hành so màu ở bước sóng 550nm. Dựa vào đồ thị đường chuẩn của D-glucose với thuốc thử DNS sẽ tính được hàm lượng đường khử của mẫu. Phương trình phản ứng tạo màu giữa đường khử và DNS axit: 2.2.4. Phương pháp lên men  Nhân giống vi khuẩn lên men: Môi trường nhân giống gồm (pepton 5g/l; NaCl 5g/l). Lấy 100ml dung dịch môi trường nhân giống đưa vào bình thủy tinh có nút cao su. Khử trùng trong nồi hấp ở nhiệt độ 60-70 0 C trong 15 phút. Cấy vi sinh vật vào dung dịch: Công việc được tiến hành trong tủ khuấy vô khuẩn để tránh bị nhiễm các vi sinh vật khác có ảnh hưởng xấu đến vi khuẩn và quá trình lên men sau này. Dùng que cấy vòng và được vô khuẩn trên đèn cồn chấm vào lọ đựng vi sinh vật sau đó từ từ đưa vào bình thủy tinh chứa dung dịch môi trường nhân giống. Tiến hành nuôi cấy ở nhiệt độ phòng trong 24h.  Lên men mẫu: Lấy 100ml dung dịch nước lọc bèo của quá trình thủy phân cho vào bình có nút cao su. Khử trùng trong nồi hấp ở nhiệt độ 60-70 0 C trong 60 phút. Sử dụng kim tiêm lấy 1ml dung dịch từ bình nuôi cấy cho vào bình lên men. Nuôi ở nhiệt độ phòng. Cứ 24h tiến hành lấy mẫu 1 lần, mỗi lần lấy 6ml. 2.2.5. Phương pháp xác định hàm lượng Etanol Dung dịch sau khi lên men được phân tích hàm lượng Etanol trên máy sắc khí GC tại phòng thí nghiệm của Khoa Môi trường, trường Đại học Khoa học Tự nhiên. Thiết bị sử dụng phân tích Etanol là máy sắc ký khí Detector cộng kết điện tử GC- ECD 2010 của hãng Shimazhu, Nhật Bản. Điều kiện phân tích đã lựa chọn: - Cột mao quản chiều dài 30m, đường kính trong 0,25 mm; - Nhiệt độ cổng bơm mẫu: 1200C; - Nhiệt độ detector ECD: 2800C; - Khí mang N 2 tốc độ dòng 1ml/phút; - Phương pháp bơm mẫu Splitless - Chương trình nhiệt độ cột: Nhiệt độ ban đầu là 120 0 C (giữ trong 1 phút), sau đó tăng lên 150 0 C với tốc độ 10 0 C/phút và giữ ở 150 0 C trong 4 phút. - Tổng thời gian chạy mẫu là 8 phút. - Bơm mẫu theo kiểu heat-spray: Gồm 3 bước theo thứ tự (1), (2) và (3): Mẫu ban đầu (1) được gia nhiệt đến trạng thái bão hòa (2), sau đó hút như ở (3) và bơm vào cổng bơm mẫu của máy sắc ký khí. (1) (2) (3) CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Thành phần và khả năng phát triển của bèo tây 3.1.1. Thành phần lý hóa học của bèo tây Phần thân bèo tây ban đầu có màu xanh lá cây, sau khi sấy khô bằng tủ sấy chuyển sang màu nâu nhạt. Khối lượng bèo tây ban đầu: 1kg phơi khô tự nhiên, sấy khô ở 70 0 C đến khối lượng không đổi là 0,115 kg Như vậy trong bèo tây nghiên cứu có chứa lượng nước: (1 - 0,115) * 100% = 88,5% Kết quả phân tích thành phần mẫu bèo tây của Viện Chăn nuôi Việt Nam theo 3 yếu tố cellulose, hemicellulose và lignin: Bảng 7. Thành phần khối lượng bèo tây Thành phần % Khối lượng (khô) Cellulose 34 Hemicellulose 43 Lignin 8 Khác 15 Trên thế giới, các nghiên cứu về bèo tây đã chỉ ra rằng: hầu hết hàm lượng cellulose và hemicellulose tập trung tại thân và lá của bèo tây; bộ phận rễ của bèo tây là nơi phân giải các chất ô nhiễm và tích luỹ kim loại nặng, thành phần chủ yếu là lignin. Chính vì vậy, đề tài này cũng chỉ sử dụng phần thân và lá của bèo tây để nghiên cứu khả năng sản xuất Etanol. Đây cũng là xu hướng nghiên cứu phù hợp với thế giới trong lĩnh vực sản xuất Etanol từ nguyên liệu bèo tây. 3.1.2. Khả năng phát triển của bèo tây Bèo tây là một trong mười loài cây có tốc độ sinh trưởng mạnh nhất trên thế giới. Tỷ lệ tăng trưởng của bèo tây khoảng 10,33 – 19,15 kg/ha/ ngày (Reddy and DeBusk, 1987). Chúng có khả năng tăng gấp đôi sinh khối trong vòng 14 ngày, sinh khối trung bình lớn nhất của bèo tây là 49,6 kg/m 2 . Trong điều kiện bình thường, bèo tây có thể bao phủ mặt nước với mật độ 10 kg/m 2 , mật độ tối đa có thể đạt được là 50 kg/m 2 . Theo Yount & Crossman, 1970, năng suất của bèo tây trong môi trường nước tự nhiên tại trung tâm và phía Nam Florida, Mỹ là 2 – 29 g bèo khô/m 2 /ngày. Đặc biệt, trong môi trường nước giàu chất dinh dưỡng, năng suất bèo tây có thể đạt tới mức 5 – 52g bèo khô/ m 2 /ngày. Nhóm các nhà khoa học Mexico, E.L. Gutiérrez, E.F. Ruiz, E.G. Uribe và J.M. Martínez nghiên cứu về sinh khối và năng suất bèo tây tại các thuỷ vực, kết quả trong bảng 8 cho thấy sự phát triển của bèo tây tại các đầm và hồ: Bảng 8. Sản lượng và độ che phủ của bèo tây Địa điểm Sản lượng (khô) Độ che phủ Tổng sinh khối (tấn) TB (kg/m 2 ) Lớn nhất (kg/m 2 ) Trung bình (ha) % diện tích Đầm Chairel 39,5 50,5 376 10 148.520 Đập Cruz Pintada 49,6 76 7,5 75 3.720 Đập Sanalona 42,6 57 790 33 336.540 Đập Solis 38,8 63 3.378 59 1.130.664 Đập Requena 35,74 51 498 70 175.803 Đập Endho 33,5 51 818 80 220.000 Đập Valle de Bravo 45,7 67 109 6 50.000 Theo nghiên cứu của Penfound and Earle, trên lưu vực sông Mê Kông, từ 10 cá thể bèo tây sau khoảng thời gian 8 tháng đã hình thành một quần thể bèo tây với số lượng 655.000 cá thể, che phủ diện tích mặt nước 0,4 ha. Các nghiên cứu trên đã cho ta thấy được khả năng sinh sản cực nhanh của bèo tây. Vì vậy, nếu không sử dụng nguồn sinh khối này sẽ rất lãng phí và bèo tây còn có thể gây ra tác dụng tiêu cực với đời sống. 3.2. Kết quả thí nghiệm thủy phân chuyển hóa bèo tây thành đƣờng 3.2.1. Ảnh hưởng của thời gian Tiến hành thủy phân 2,5g bèo tây với dung dịch 120ml H 2 SO 4 2,5% trong các khoảng thời gian 35 – 60 phút ở 100 0 C. Kết quả được thể hiện trong bảng 8: Bảng 9. Ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến khả năng thủy phân Thời gian thủy phân (phút) Khối lượng đường (g) Tỷ lệ thủy phân (g/g) 35 1,315 0.526 40 1,738 0.695 45 1,945 0.778 50 2,203 0.881 55 1,126 0.450 60 1,063 0.425 0 0.5 1 1.5 2 2.5 35 40 45 50 55 60 Thời gian (phút) Khối lượng (g) 0 0.5 1 1.5 2 Khối lượng đường Tỷ lệ thủy phân Hình 8. Ảnh hưởng của yếu tố thời gian đến khả năng thủy phân Từ biểu đồ hình 8, có thể thấy trong khoảng khảo sát 35 – 60 phút thì lượng đường tạo ra chủ yếu trong 50 phút đầu tiên. Tại thời điểm 50 phút lượng đường tạo ra đạt giá trị lớn nhất (2,203 g) tương ứng với tỷ lệ thủy phân cao nhất (0,881 g/g). Do vậy đề tài lựa chọn thời gian thủy phân là 50 phút là thời gian tối ưu. 3.2.2. Ảnh hưởng của nồng độ axit Tiến hành thủy phân 3g bèo tây với dung dịch 120ml H 2 SO 4 , nồng độ axit khảo sát trong khoảng 3% - 8% trong 50 phút ở 100 0 C. Kết quả thu được thể hiện trong bảng 9: Bảng 10. Ảnh hưởng của nồng độ axit đến khả năng thủy phân Nồng độ axit H 2 SO 4 (%) Khối lượng đường (g)* Tỷ lệ thủy phân (g/g) 3% 2,096 0.699 4% 2224 0.741 5% 2,275 0.758 6% 2,416 0.805 7% 2,754 0.918 8% 1,784 0.595 (*): Tính cho 120ml dung dịch axit 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3% 4% 5% 6% 7% 8% Nồng độ axit (%) Khối lượng đường (g) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Khối lượng đường Tỷ lệ thủy phân Hình 9. Ảnh hưởng của nồng độ axit đến khả năng thủy phân Từ biểu đồ hình 9, thấy được trong khoảng khảo sát nồng độ axit H2SO4 thủy phân 3% - 8% thì lượng đường tạo ra ở nồng độ 7% là lớn nhất (2,754 g) tương ứng với tỷ lệ thủy phân cao nhất (0,918 g/g). Do vậy đề tài lựa chọn nồng độ axit H2SO4 7% là nồng độ tối ưu để sử dụng cho thí nghiệm tiếp theo. 3.2.3. Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn/lỏng Bèo tây được thủy phân trong 120ml axit H2SO4 7% theo các tỷ lệ rắn/ lỏng là 1:120, 1:60, 1:40, 1:30, 1:24, 1:20 ở 1000C trong 50 phút. Kết quả được thể hiện trong bảng 10: Bảng 11. Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn/lỏng đến khả năng thủy phân Tỷ lệ rắn/ lỏng Khối lượng bèo tây (g) Khối lượng đường Tỷ lệ thủy phân (g/g) 1:120 1 0,409 0,409 1:60 2 0,965 0,482 1:40 3 2,187 0,729 1:30 4 2,861 0,715 1:24 5 3,296 0,659 1:20 6 3,593 0,599 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 1 2 3 4 5 6 Khối lượng bèo tây (g) Khối lượng đường (g) 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 Khối lượng đường Tỷ lệ thủy phân Hình 10. Ảnh hưởng của tỷ lệ rắn/lỏng đến khả năng thủy phân Từ biểu đồ 10, trong khoảng khảo sát khối lượng bèo tây thay đổi 1 – 6(g), lượng đường tạo ra tỉ lệ thuận với khối lượng bèo tây đem thủy phân thì khối lượng đường thu được càng lớn. Vì ở 6g lượng đường tạo ra đạt giá trị lớn nhất 3,593 (g) nhưng tỷ lệ thủy phân chỉ đạt 0,599 (g/g) thấp hơn so với tỷ lệ thủy phân ở 3g (0,729 g/g). Vì vây, xét cả yếu tố sử dụng nguyên liệu hiệu quả, đề tài lựa chọn khối lượng bèo tây thủy phân ở 3g (tỷ lệ 1: 30) là tối ưu để sử dụng cho các thí nghiệm tiếp theo. Từ 3 thông số đã khảo sát (thời gian thủy phân, nồng độ axit và tỷ lệ rắn/ lỏng), đề tài đã lựa chọn ra điều kiện tối ưu của quá trình thủy phân bèo tây bằng dung dịch axit H 2 SO 4 loãng là: Thể tích axit H 2 SO 4 V = 120ml Khối lượng bèo: 3g Nồng độ axit H 2 SO 4 : 7% Thời gian thủy phân: 50 phút Nhiệt độ: 100 0 C 3.2.4. Thành phần của bã bèo sau quá trình thuỷ phân Sau khi đã lựa chọn được bộ thông số tối ưu cho quá trình thuỷ phân, ta tiến hành thuỷ phân bèo tây với các thông số tối ưu. Quá trình thuỷ phân được tiến hành. Sản phẩm dung dịch đường được chuẩn bị cho quá trình lên men, còn bã bèo sẽ được phân tích thành phần các chất rắn còn lại. Bảng 12. Thành phần chất rắn còn lại sau quá trình thuỷ phân STT Hợp chất Nguyên liệu ban đầu (g) Sau quá trình thuỷ phân (g) 1 Cellulose 1,02 0,692 2 Hemicellulose 1,29 0,593 3 Lignin 0,24 0,218 4 Khác 0.45 0,415 Tổng cộng 3,0 1,685 Từ số liệu về thành phần chất rắn còn lại sau quá trình thuỷ phân ở bảng 12, tính được khả năng chuyển hoá hydrocacbon trong quá trình thuỷ phân bằng axit như sau: Bảng 13. Khả năng chuyển hoá hydratcacbon trong quá trình thuỷ phân STT Hợp chất Nguyên liệu ban đầu (g) % chuyển hoá hydrocacbon 1 Cellulose 1,02 32,20 2 Hemicellulose 1,29 54,08 3 Lignin 0,24 9,21 4 Khác 0.45 7,78 Kết quả trong bảng 13 cho thấy hemicelluloses là hợp chất có khả năng chuyển hoá hydrocacbon tốt nhất 54,08 % trong quá trình thuỷ phân bằng axit H 2 SO 4 , tiếp đến là cellulose 32,2 %, ligini 9,21%. Kết quả này chỉ ra rằng: lignin là hợp chất rất khó chuyển hoá trong quá trình thuỷ phân bằng axit. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trên thế giới về quá trình thuỷ phân nguy 3.3. Khả năng chuyển hóa sản phẩm thủy phân thành Etanol 3.3.1. Xây dựng đường chuẩn Etanol Các dung dịch Etanol được pha theo nồng độ định trước và được đo trên máy sắc ký khí GC. Từ kết quả đo được, vẽ được đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nồng độ Etanol và diện tích peak – xác định đường chuẩn Etanol. y = 3158.6x R 2 = 0.9976 0 50000 100000 150000 200000 250000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Nồng độ Etanol (mg/l) Diện tích Peak Hình 11. Đường chuẩn Etanol 3.3.2. Phân tích nồng độ Etanol trong các mẫu Sau khi thủy phân bèo tây ở các điều kiện tối ưu, dịch thu được tiến hành lên men nhờ vi khuẩn Klebsiella oxytoca THLC0109. Cứ sau 24h lấy mẫu 1 lần đem phân tích hàm lượng Etanol trên máy sắc ký khí GC, thu được các sắc ký đồ như sau: Ngày 1: S = 3426 Ngày 2: S = 13447 Ngày 3: S = 22795 Ngày 4: S = 15188 [...]... Biên 25,5 7650 879,8 190,91 7 Tây Hồ 508,5 152550 17543,3 3806,89 8 Thanh Xuân 19,6 5880 676,2 146,74 Kết quả ước tính như trong bảng 14 cho thấy, bèo tây là một nguồn nguyên liệu để sản xuất Etanol trong tương lai KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ KẾT LUẬN Sau quá trình nghiên cứu, đề tài Nghiên cứu khả năng chuyển đổi bèo tây thành cồn sinh học đã thu được một số kết quả: 1 Bèo tây sau khi được phơi tự nhiên,... từ bèo tây  Xây dựng kịch bản ứng dụng quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây Dựa trên các kết quả nghiên cứu về khả năng sinh trưởng của bèo tây và sản lượng Etanol, đề tài này xây dựng một kịch bản ứng dụng quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây trên diện tích mặt nước của các hồ trong khu vực thành phố Hà Nội Đề tài đã ước tính sản lượng bèo tây thu được trên diện tích mặt nước của các quận trong thành. .. triển năng lượng bền vững ở Việt Nam, Những vấn đề phát triển năng lượng SK của Việt Nam 4 Nguyễn Đức Lượng (1996), Nghiên cứu tính chất một số vi sinh vật có khả năng tổng hợp xenluloza cao, Luận án PTSKHKT, Hà Nội 5 Trần Diệu Lý (2008), Nghiên cứu sản xuất ethanol nhiên liệu từ rơm rạ, khóa luận tốt nghiệp, Thành phố Hồ Chí Minh 6 Nguyễn Thị Hằng Nga (2009), Nghiên cứu khả năng sản xuất ethanol sinh. .. nghiên cứu trên, đề tài đề xuất quy trình điều chế Etanol từ bèo tây như sau: Bèo tây Xử lý sơ bộ (phơi khô, nghiền nhỏ) Thủy phân bằng axit (3g bèo, H2SO4 7% ở 1000C, 50 phút) Trung hòa bằng NaOH Lọc bằng giấy lọc Klebsiella oxytoca THLC0109 Lên men trong 3 ngày Bã ủ làm phân bón Chưng cất Ethanol Hình 15 Quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây 3.5 Đánh giá về khả năng phát triển sản xuất Etanol sinh học. .. khoa học khác gồm Kumar A, Singh LK, Ghosh S sử dụng một loại nấm men Pichia stipitis thuộc họ ascomycetous để sản xuất Etanol từ nguyên liệu bèo tây Bèo tây được tiền xử lý bằng axit loãng để tận dụng tối đa hàm lượng hemicelluloses trong bèo tây cho quá trình lên men Etanol sau này Kết quả của nghiên cứu là sản lượng Etanol 0,425 g/g 3.4 Đề xuất quy trình sản xuất Etanol từ bèo tây Từ các kết quả nghiên. .. này 3 Trong quá trình nghiên cứu, đề tài mới chỉ xác định được tổng hàm lượng đường khử dựa tính theo glucoza làm cơ sở đánh giá mà chưa xác định rõ được hàm lượng của từng loại đường 5 Cacbon và 6 Cacbon, cần nghiên cứu thêm vấn đề này 4 Nghiên cứu, thử nghiệm quá trình lên men dịch thủy phân bèo tây bằng một số vi sinh vật khác để so sánh hiệu suất lên men 5 Đề tài chưa nghiên cứu sự ảnh hưởng của... của Naoto Urano (2007) bèo tây sau khi thủy phân bằng axit và lên men thì từ 1kg bèo tây khô có thể tạo ra 22,4 ml Etanol tương ứng 17,67g Tuy nhiên, vi sinh vật sử dụng trong nghiên cứu này là nấm men được phân lập và phát triển trên môi trường có chứa bèo tây Do đó nó sẽ phù hợp với môi trường lên men và cho hiệu suất sản xuất Etanol lớn hơn Nấm men được xác định trong nghiên cứu này là Candida intermedi... http://www.ovsclub.com.vn/show_article.php?aid=17844&lg=vn, Nhiên liệu sinh học Etanol: hy vọng hay ảo vọng 16 http://tailieu.vn, Nhiên liệu sinh học - nguồn năng lượng tái tạo quan trọng trong tương lai 17 http://tailieu.vn/view-document/vi-sao-nhien-lieu -sinh- hoc-chua-duoc-quan-tam-onuoc-ta.14940.html?lang=en, 2007, Vì sao nhiên liệu sinh học chưa được quan tâm ở nước ta, Sinh học Việt Nam Tiếng Anh 18 Anjanabha Bhattacharya... đến quá trình sinh trưởng và phát triển của chủng vi sinh vật dùng để lên men như axit acetic, phenol, andehit aromatic (furfural_OC4H3CHO) References Tiếng Việt 1 Nguyễn Thị Ngọc Bích (2003), Kỹ thuật cellulose và giấy, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 2 Nguyễn Lân Dũng (1982), Thực hành Vi sinh vật học, Nxb Đại học và Trung học Chuyên nghiệp, Hà Nội 3 Nguyễn Quang Khải, Hội thảo... lượng Etanol sinh ra ít Khi hàm lượng đường giảm mạnh (độ dốc đường quá trình tăng) thì lượng Etanol sinh ra tăng vọt Sau khi hàm lượng Etanol đạt đến giá trị cực đại thì bắt đầu giảm dần, còn hàm lượng đường khử vẫn tiếp tục giảm, gần đến 0 3.3.3 So sánh với các nghiên cứu trước đây Kết quả cho thấy lượng Etanol tạo ra từ quá trình lên men dịch thủy phân bèo tây không cao Theo kết quả nghiên cứu của Naoto . Nghiên cứu khả năng chuyển đổi bèo tây thành ethanol sinh học Phạm Công Minh Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS. ngành: Khoa học. LUẬN Sau quá trình nghiên cứu, đề tài Nghiên cứu khả năng chuyển đổi bèo tây thành cồn sinh học đã thu được một số kết quả: 1. Bèo tây sau khi được phơi