ביודיזל מאצות באמצעות אולטרסוניקציה

שמן אצות הוא חומר גלם מעניין ובר־קיימא לייצור ביודיזל. הוא חלופה לחומרי גלם נפוצים, כגון סויה, קנולה ודקל. אולטרסוניקציה משפרת את מיצוי השמן מתאי האצות ואת ההמרה לביודיזל.

בהשוואה לגידולי זרעי שמן מסורתיים, אצות מניבות הרבה יותר שמן לאקר. בעוד שסויה מפיקה בדרך כלל פחות מ־50 גלון שמן לאקר ולפתית מפיקה פחות מ־130 גלון לאקר, אצות יכולות להניב עד 10,000 גלון לאקר. בפרט, צורניות ואצות ירוקות הן מקורות טובים לייצור ביודיזל.

בדומה לצמחים אחרים, אצות אוגרות אנרגיה בצורת ליפידים. יש שיטות שונות למיצוי השמנים, כגון כבישה, שטיפה בממס הקסאן ומיצוי אולטרסוני.

מיצוי אולטרסוני של שמן אצות

סוניקציה עוצמתית של נוזלים יוצרת גלי קול המתפשטים בתווך הנוזלי ויוצרים מחזורים מתחלפים של לחץ גבוה ולחץ נמוך. במהלך מחזור הלחץ הנמוך נוצרות בנוזל בועות ריק קטנות בעוצמה גבוהה. כאשר הבועות מגיעות לגודל מסוים, הן קורסות בעוצמה במהלך מחזור של לחץ גבוה. תופעה זו נקראת קוויטציה. במהלך הקריסה פנימה נוצרים מקומית לחצים גבוהים מאוד וסילוני נוזל במהירות גבוהה. כוחות הגזירה הנוצרים שוברים את מבנה התא באופן מכני ומשפרים את מעבר החומר. השפעה זו מסייעת למיצוי ליפידים מאצות.

 
הטבלה שלהלן מציגה דרישות הספק אופייניות לספיקות נפחיות שונות. המערכת האולטרסונית משולבת בדרך כלל בקו התהליך. ניתן להתקין בקלות את ריאקטור האולטרסוניקציה במתקנים קיימים ולשפר את מיצוי האצות.

הכנה אולטרסונית לכבישה קרה של שמן אצות

בייחוד לצורכי כבישה, נדרשת בקרה טובה על פירוק התאים כדי למנוע שחרור בלתי מבוקר של כל התוצרים התוך־תאיים, לרבות שברי תאים, או דנטורציה של התוצר. שבירת מבנה התא מאפשרת לשחרר יותר ליפידים האגורים בתוך התאים באמצעות הפעלת לחץ חיצוני.

מיצוי אולטרסוני של שמן אצות באמצעות ממס

מחזורי הלחץ הגבוה של הגלים האולטרסוניים מסייעים לדיפוזיה של ממסים, כגון הקסאן, אל תוך מבנה התא. מכיוון שהאולטרסאונד שובר את דופן התא באופן מכני באמצעות כוחות הגזירה של הקוויטציה, הוא מקל על מעבר הליפידים מהתא אל הממס. לאחר שהשמן מתמוסס בהקסאן, מסלקים את העיסה/הרקמה באמצעות סינון. התמיסה עוברת זיקוק כדי להפריד את השמן מההקסאן. לסוניקציה של נוזלים דליקים או ממסים בסביבות מסוכנות, Hielscher מציעה מערכות אולטרסוניקציה בעלות אישורי FM ו־ATEX, כגון UIP1000-Exd.
אולטרסוניקציה מקלה על איסוף האצות. קראו עוד על איסוף אצות באמצעות אולטרסאונד!

מיצוי אנזימטי אולטרסוני של שמן אצות

ניתן להבחין בהשפעות סינרגטיות חזקות כאשר משלבים טיפול אנזימטי עם סוניקציה. הקוויטציה מסייעת לאנזימים לחדור לרקמה, ומביאה למיצוי מהיר יותר ולתפוקות גבוהות יותר. במקרה זה המים משמשים כממס והאנזימים מפרקים את דופנות התאים.
למידע נוסף על מיצוי אולטרסוני של שמן אצות!
לחצו כאן לקריאה נוספת על אולטרסוניקציה בייצור ביודיזל!

עיבוד אולטרסוני של שמן אצות מקנה מידה של פיילוט ועד לייצור

אנו ממליצים על ניסויים בקנה מידה של פיילוט, למשל באמצעות מערכות בהספק 1kW. ניסויים אלה ידגימו את ההשפעות הכלליות ואת השיפור בזרם התהליך המסוים שלכם. ניתן להגדיל באופן ליניארי את קנה המידה של כל התוצאות לזרמי תהליך גדולים. נשמח לדון עמכם בתהליך שלכם ולהמליץ על צעדים נוספים.
יתרון עצום של ערבוב אולטרסוני של ביודיזל הוא היעילות האנרגטית של תהליך זה. קראו עוד על החיסכון באנרגיה המושג באמצעות ריאקטורים אולטרסוניים לביודיזל!

מכשירי אולטרסוניקציה בגודל בינוני ובקנה מידה גדול לייצור תעשייתי של ביודיזל

Hielscher Ultrasonics מספקת מעבדים אולטרסוניים ברמה תעשייתית בגודל בינוני וכן מעבדים אולטרסוניים תעשייתיים בקנה מידה גדול לייצור יעיל של ביודיזל בכל נפח. ניתן להשתמש בכל המערכות לשיפור הטרנסאסטריפיקציה של חומרי גלם מכל סוג, לרבות שמן אצות, שמנים צמחיים, שומנים מן החי, שמנים משומשים וכדומה.
מכיוון שמגוון המוצרים של Hielscher כולל מערכות אולטרסוניות לכל כושר ייצור, אנו יכולים להציע את הפתרון האידיאלי הן ליצרנים קטנים והן לחברות גדולות. ניתן לבצע המרה אולטרסונית לביודיזל כתהליך מנתי או כתהליך רציף בקו. ההתקנה והתפעול פשוטים ובטוחים, ומספקים באופן אמין תפוקות גבוהות של ביודיזל באיכות מעולה.
להלן תמצאו תצורות ריאקטורים מומלצות למגוון קצבי ייצור.