cn chuyển hóa sinh khối nhóm 3 t2 ca 4

Trang 15 Clostridium beijerinckii P260Clostridium beijerinckii P260, vi khuẩn kỵ khí có khả năng sử dụng đường 5, 6 cacbon trong sinh khối sản xuất axeton - butanol - etanol ABE ở 35°C.C

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA KHOA HỌC SINH HỌC

SẢN XUẤT BUTANOL TỪ CHẤT THẢI THỰC PHẨM

Bảng phân công

6 5

4 3

2

NỘI DUNG

Hiệu quả kinh tế

2023, lượng khí thải carbon toàn

cầu từ nhiên liệu hóa thạch tăng

lên mức kỷ lục 36,8 tấn

Chen nhau đổ xăng, 13/6/2023 giá xăng lập kỷ lục: 32.000 đồng/lít

Sản xuất butanol bằng quy trình đường hóa, lên men và

thu hồi đồng thời (SSFR) bởi Clostridium beijerinckii

P260 từ glucose có trong rác thải thực phẩm.

Tại sao chọn biobutanol ?

Butanol có hàm lượng năng lượng cao hơn ethanol

Có thể pha trộn với xăng với nồng độ cao hơn ethanol

Ăn mòn, gây nổ và áp suất hơi thấp hơn ethanol

Giảm chi phí logistic: butanol kỵ nước  vận chuyển dễ

dàng bằng đường ống

Nguyên liệu

Chất thải thực phẩm là phần thực phẩm bị bỏ và không ăn được.

“Lãng phí” là thực phẩm phù hợp để tiêu dùng nhưng bị loại bỏ một cách có chủ ý.

“Mất mát” xảy trong giai đoạn sản xuất, thu hoạch bảo quản, chế biến và phân phối.

Thành phần rác thải thực phẩm

Báo cáo từ UN về Việt Nam, khoảng

50%-80% lượng rác trên đầu người

đến từ thực phẩm

Năm 2020, khảo sát của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, tổn thất lương thực: khoảng 10%-15%

Tỷ lệ tổn thất thực phẩm theo ngành hàng tại Việt Nam (VN) và Nam-Đông Nam Á (SSA).

Mỗi ngày, TP HCM thải ra 9.000 – 9.500 tấn rác.

Ngân hàng Thế giới (WB): Cứ 10 tấn rác thải ở Việt Nam thì có từ 5-8 tấn

Clostridium beijerinckii P260

Clostridium beijerinckii P260, vi khuẩn kỵ

khí có khả năng sử dụng đường 5, 6 cacbon trong sinh khối sản xuất axeton -

butanol - etanol (ABE) ở 35°C

Clostridium beijerinckii là vi khuẩn

gram dương, hình que, di động

Ưu điểm: phát triển ở môi trường đơn giản,

rẻ tiền; ổn định – không dễ thoái hóa

35 o C

1 o C

ABE ngưng tụ

ABE bị giữ lại

ABE hơi không ngưng tụ

N 2

N 2 N 2

N 2

4.7 kPa

Quy trình

Trong quá trình thu hồi chân không, hỗn hợp chất lỏng được gia nhiệt dưới áp suất giảm bằng cách sử dụng bơm chân không

Bằng cách giảm áp suất, điểm sôi của các thành phần dễ bay hơi

trong hỗn hợp chất lỏng sẽ giảm xuống, khiến chúng bay hơi dễ dàng

hơn Các thành phần dễ bay hơi này sau đó được tách ra khỏi chất lỏng và được thu thập dưới dạng hơi hoặc khí

Phương pháp thu hồi chân không là gì?

Tiềm năng

sản phẩm

Cơ chất Hàm lượng Glucose

Butanol Rác thải thực phẩm Phân loại

Chi phí thu gom 1 tấn rác thải thực phẩm

- 300.000 - 437.000Tổng chi:

Nhận được: 1 tấn rác thải thực phẩm và 1 tấn rác thải khác chưa xử lý

Khoản chi Tiêu thụ Số lượng Chi phí (đồng) Điện

Thiết bị lên men

8.102.000 Bơm chân không 0,37kWh 10

Bể điều nhiệt 2kWh 4 Hóa chất

Chất làm lạnh 29.000 đ/kg 20 580.000 Nước làm mát 12.100 đ/m3 18 217.000 Nito lỏng 20 lít 1 9.900.000 Khấu hao thiết bị 500.000

Nhà xưởng 400m 2 1.333.333 Nhân công 22.500 đ/h 5 900.000

Tổng: 20.945.333 đồng

GIÁ BÁN BUTANOL 2024

Bắc Mỹ: 1,03 USD/kg

Châu Âu: 1,31 USD/kg

Châu Phi: 0,82 USD/kg

Với 21.695.333 đồng, 1 tấn rác thải thực phẩm tạo ra 138 kg butanol thì bán với giá bán khoảng 151.777 đồng/kg mới thu hồi vốn.

Không mang lại hiệu quả kinh tế đáng kể

1 An Nhiên 2021 Giảm lãng phí thực phẩm để đảm bảo mục tiêu phát triển bền

vững phat-trien-ben-vung.html.

http://scp.gov.vn/tin-tuc/t12476/giam-lang-phi-thuc-pham-de-dam-bao-muc-tieu-2 Pereira, J P C., Lopez-Gomez, G., Reyes, N G., van der Wielen, L A M., & Straathof,

A J J (2017) Prospects and challenges for the recovery of 2-butanol produced by

vacuum fermentation - a techno-economic analysis Biotechnology journal 12: 7.

3 Huang, H., Singh, V & Qureshi, N (2015) Butanol production from food waste: a novel process for producing sustainable energy and reducing

environmental pollution Biotechnol Biofuels 8: 147.

4 Abdi, Hindi & Alanazi, Khalid & S Rohani, Aida & Mehrani, Poupak & Thibault, Jules (2016) Economic comparison of a continuous ABE fermentation with and without the integration of an in situ vacuum separation unit The Canadian Journal of Chemical

Engineering 94

TÀI LIỆU THAM KHẢO

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ

CHÚ Ý LẮNG NGHE