-
-
-

Od

Názov projektu

Ev. číslo projektu

 Zodpovedný riešiteľ

 

 

2019


Nová metóda predspracovania biomasy kryolýzou

APVV–18–0533

 Ing. Štefan Boháček, PhD.

 

 

Anotácia projektu

 

Projekt je zameraný na objasnenie mechanizmu procesu predúpravy/predspracovania biomasy pomocou kryolýzy, umožňujúcej optimalizáciu procesu predúpravy biomasy použitím tejto novej progresívnej metódy dezintegrácie lignocelulózových materiálov. Pri tejto metóde, keď voda v perfektne impregnovanej biomase intenzívne mrzne, kvapalná voda sa najprv zmení na povrchu častíc lignocelulózového materiálu na pevnú kryštalickú tuhú látku (ľad), ktorá uzatvára jednotlivé častice a zvyšuje ich krehkosť. Následne sa teplota vody postupne znižuje smerom dovnútra, čo vedie k tvorbe ostrých nano- a mikrokryštálov ľadu v lúmenoch buniek biomasy, ako aj k zvýšeniu objemu vody (ľadu) v bunkových lúmenoch. To spôsobí narušenie kryštalickej štruktúry celulózy a sprístupnenie celulózy a hemicelulóz následnej hydrolýze na fermentovateľné monosacharidy. Účinnosť predspracovania LC materiálu kyolýzou bude porovnávaná s mechanickou predúpravou - suchou a mokrou, ako aj predspracovaním pomocou parnej explózie a extrúzie. Účinkom enzýmov v následnej enzymatickej hydrolýze dochádza k štiepeniu celulózy a hemicelulóz na monosacharidy, ktoré sa následne používajú vo fermentačných procesoch na výrobu kvapalných biopalív druhej generácie. Ide o povinnú zložku motorových palív už niekoľko rokov v procese vytvárania nízkouhlíkového hospodárstva.

 

Výstupy z projektu:

 

Boháček, Š., Balberčák, J., Schwartz, J., Pažitný, A., Bombilajová, K., 2020: Predspracovanie biomasy kryolýzou. In: Zborník výskumných prác. Január 2020. Centrum pre rozvoj drevárskeho, nábytkárskeho a celulózo-papierenského priemyslu. Bratislava, str. 15-21.  Dostupné online: www.centrumdp.sk, str. 15 – 21.

 

pdf

 

VUPC 2019 Beijing Stefan Bohacek English

VUPC 2019 Beijing Stefan Bohacek Chinese language

Od

Názov projektu

Ev. číslo projektu

Zodpovedný riešiteľ

 

 

2019


Predspracovanie lesnej dendromasy pre kvapalné biopalivá II. generácie

APVV–18–0240

Ing. Andrej Pažitný

 

 

Anotácia projektu

 

Projekt rieši proces predspracovania lesnej dendromasy pomocou progresívnych metód dekompozície lignocelulózových materiálov, ktoré nechemickým spôsobom rozrušujú drevnú hmotu pomocou náhleho uvoľnenia vysokého tlaku prehriatej vodnej pary v bunkových stenách. Parná explózia a extrúzia ako procesy predspracovania dendromasy sprístupňujú dve hlavné stavebné zložky dreva – celulózu a hemicelulózy, čo sa deje vďaka štrukturálnym a chemickým zmenám počas procesu predspracovania. Účinkom komerčných enzýmov pri následnej enzymatickej hydrolýze dochádza k štiepeniu celulózy a hemicelulóz na jednoduché cukry. Takto spracovaná dendromasa môže byť využitá v procesoch fermentácie a kvasenia typických pre výrobu I. generácie kvapalných biopalív, ktoré sú niekoľko rokov povinnou zložkou motorových palív v rámci procesu kreovania nízkouhlíkovej ekonomiky. V rámci projektu bude vypracovaná technológia predspracovania najdostupnejších druhov domácich drevín, vrátane rýchlorastúcich drevín s využitím metód parnej explózie a extrúzie. Vybrané druhy majú z dôvodu svojich rozdielnych objemových hmotností a fyzikálno-mechanických vlastností zovšeobecňovať širokú škálu nepoľnohospodárskej biomasy pre priemyselné spracovanie v existujúcich biorafinériách.

 

Výstupy z projektu:

 

2.1       Publikácie v recenzovaných vedeckých časopisoch a zborníkoch

2.1.1    Pažitný, A.: Steam explosion of wood particles from fibreboard and particle board with indirect control by enzymatic hydrolysis. Acta Chimica Slovaca, 12 (2): 185-191 (2019), ISSN 1339-3065. Dostupné on-line: http://www.acs.chtf.stuba.sk/.

 

2.2       Publikácie v nerecenzovaných odborných časopisoch a zborníkoch

2.2.1    Pažitný, A., Ihnát, V., Boháček, Š., Russ, A., Balberčák, J., Fišerová, M., Stankovská, M., Kuňa, V., Havlín, D., Gallová, J., Páteková, M., Cvičela, P.: Metodika prvotnej mechanickej deštrukcie lesnej biomasy pre 2G bioetanol. Zborník výskumných prác VÚPC, a.s., Výskumná správa 3278 (2019).

2.2.2    Pažitný, A., Ihnát, V., Russ, A., Stankovská, M.: Bioetanol z dendromasy. Dostupné celulózové zdroje a ich spracovanie. Zborník výskumných prác Centra pre rozvoj drevárskeho, nábytkárskeho a celulózo-papierenského priemyslu, Výskumná správa, s. 4-14 (Bratislava, 90 strán, december 2019). Dostupné on-line: www.centrumdp.sk.