תסיסה בסיוע אולטרה-סאונד לייצור ביואתנול

תסיסה בסיוע אולטרה-סאונד יכולה להגביר את ייצור הביואתנול על ידי קידום פירוק פחמימות מורכבות לסוכרים פשוטים יותר, מה שהופך אותם לזמינים יותר להמרה של שמרים לאתנול. במקביל, סוניקציה גם משפרת את היעילות של חדירות דופן תא שמרים, ומאפשרת שחרור אתנול מהיר יותר וייצור כולל מוגבר. לפיכך, תסיסה ביואתנול בסיוע אולטרה-סאונד מביאה לשיעורי המרה גבוהים יותר ולתשואות משופרות.

תסיסה

תסיסה יכולה להיות תהליך אירובי (= תסיסה חמצונית) או אנאירובי, המשמש ליישומים ביוטכנולוגיים להמרת חומר אורגני על ידי תרביות תאים חיידקיים, פטרייתיות או ביולוגיות אחרות או על ידי אנזימים. על ידי תסיסה, אנרגיה מופקת מחמצון של תרכובות אורגניות, למשל פחמימות.
סוכר הוא המצע הנפוץ ביותר של תסיסה, וכתוצאה מכך לאחר תסיסה במוצרים כגון חומצה לקטית, לקטוז, אתנול ומימן. לתסיסה אלכוהולית, אתנול – במיוחד לשימוש כדלק, אך גם למשקאות אלכוהוליים – מיוצר על ידי תסיסה. כאשר שמרים מסוימים מזנים, כגון Saccharomyces cerevisiae מטבוליזם סוכר, תאי שמרים להמיר את חומר המוצא אתנול ופחמן דו חמצני.

המשוואות הכימיות להלן מסכמות את ההמרה:

אם חומר המוצא הוא עמילן, למשל מתירס, ראשית יש להמיר את העמילן לסוכר. עבור ביואתנול המשמש כדלק, הידרוליזה להמרת עמילן נדרש. בדרך כלל, ההידרוליזה מואצת על ידי טיפול חומצי או אנזימטי או על ידי שילוב של שניהם. בדרך כלל, התסיסה מתבצעת בסביבות 35-40 מעלות צלזיוס.
סקירה כללית על תהליכי התסיסה השונים:

מזון:

• ייצור & שימור
• מוצרי חלב (תסיסה של חומצה לקטית), למשל יוגורט, חובצה, קפיר
• ירקות מותססים לקטיים, למשל קימצ'י, מיסו, נאטו, צוקמונו, כרוב כבוש
• התפתחות ארומטית, למשל רוטב סויה
• פירוק של חומרי שיזוף, כגון תה, קקאו, קפה, טבק
• משקאות אלכוהוליים, למשל בירה, יין, וויסקי

סמים:

• ייצור תרכובות רפואיות, כגון אינסולין, חומצה היאלורונית

ביוגז/ אתנול :

• שיפור ייצור ביוגז/ביואתנול

מחקרים שונים ובדיקות בגודל ספסל וטייס הראו כי אולטרסאונד משפר את תהליך התסיסה על ידי הפיכת יותר ביומסה זמינה עבור התסיסה האנזימטית. בסעיף הבא, ההשפעות של אולטרסאונד בנוזל יפורט.

השפעות של עיבוד נוזלי קולי

על ידי אולטרסאונד בהספק גבוה / בתדר נמוך ניתן ליצור אמפליטודות גבוהות. לפיכך, אולטרסאונד בהספק גבוה / בתדר נמוך יכול לשמש לעיבוד נוזלים כגון ערבוב, תחלוב, פיזור ו deagglomeration, או כרסום.
בעת הסוניק נוזלים בעוצמות גבוהות, גלי הקול המתפשטים לתוך המדיה הנוזלית גורמים לסירוגין למחזורי לחץ גבוה (דחיסה) ולחץ נמוך (rarefaction), עם קצב בהתאם לתדר. במהלך מחזור הלחץ הנמוך, גלים קוליים בעוצמה גבוהה יוצרים בועות ואקום קטנות או חללים בנוזל. כאשר הבועות מגיעות לנפח שבו הן כבר לא יכולות לספוג אנרגיה, הן קורסות באלימות במהלך מחזור לחץ גבוה. תופעה זו נקראת קוויטציה. קוויטציהכלומר “היווצרות, צמיחה וקריסה מתפרצת של בועות בנוזל. קריסה קוויטציונית מייצרת חימום מקומי אינטנסיבי (~ 5000 K), לחצים גבוהים (~ 1000 אטמוספרה), וקצבי חימום וקירור עצומים (>109 K/sec)” וזרמי סילון נוזליים (~400 קמ"ש)". (סוסליק 1998)

ישנם אמצעים שונים ליצירת cavitation, כגון על ידי חרירי לחץ גבוה, מערבלים רוטור-סטטור, או מעבדים קוליים. בכל המערכות הללו אנרגיית הקלט הופכת לחיכוך, מערבולות, גלים וקוויטציה. החלק של אנרגיית הקלט שהופכת לקוויטציה תלוי במספר גורמים המתארים את תנועת ציוד ייצור הקוויטציה בנוזל. עוצמת התאוצה היא אחד הגורמים החשובים ביותר המשפיעים על טרנספורמציה יעילה של אנרגיה לקוויטציה. תאוצה גבוהה יותר יוצרת הפרשי לחצים גבוהים יותר. זה בתורו מגדיל את ההסתברות ליצירת בועות ואקום במקום יצירת גלים המתפשטים דרך הנוזל. לכן, ככל שהתאוצה גבוהה יותר, כך גבוה יותר החלק של האנרגיה שהופכת לקוויטציה.
במקרה של מתמר קולי, משרעת התנודה מתארת את עוצמת התאוצה. אמפליטודות גבוהות יותר גורמות ליצירה יעילה יותר של קוויטציה. בנוסף לעוצמה, יש להאיץ את הנוזל באופן שייצור הפסדים מינימליים במונחים של מערבולות, חיכוך ויצירת גלים. לשם כך, הדרך האופטימלית היא כיוון תנועה חד צדדי. שינוי העוצמה והפרמטרים של תהליך הסוניקציה, אולטרסאונד יכול להיות קשה מאוד או רך מאוד. זה עושה אולטרסאונד כלי מאוד תכליתי עבור יישומים שונים.

יישומים רכים, החלת סוניקציה קלה בתנאים מתונים, כוללים הסרת גזים, תחליבוהפעלת אנזים., יישומים קשים עם אולטרסאונד בעוצמה גבוהה / עוצמה גבוהה (לרוב תחת לחץ מוגבר) הם כרסום רטוב, deagglomeration & הקטנת גודל חלקיקים, וכן פיזור. עבור יישומים רבים כגון חילוץהתפוררות או סונוכימיההעוצמה העל-קולית המבוקשת תלויה בחומר הספציפי שיש להסוניק., על ידי מגוון הפרמטרים, אשר ניתן להתאים לתהליך הפרט, אולטרסאונד מאפשר למצוא את הנקודה המתוקה עבור כל תהליך בודד.
מלבד המרת כוח יוצאת דופן, אולטרסוניקציה מציעה את היתרון הגדול של שליטה מלאה על הפרמטרים החשובים ביותר: משרעת, לחץ, טמפרטורה, צמיגות וריכוז. זה מציע את האפשרות להתאים את כל הפרמטרים האלה במטרה למצוא את הפרמטרים עיבוד אידיאלי עבור כל חומר ספציפי. התוצאה היא יעילות גבוהה יותר, כמו גם יעילות אופטימלית.

אולטרסאונד לשיפור תהליכי התסיסה, מוסבר באופן מופתי עם ייצור ביואתנול

ביואתנול הוא תוצר של פירוק ביומסה או חומר מתכלה של פסולת על ידי חיידקים אנאירוביים או אירוביים. האתנול המיוצר משמש בעיקר כדלק ביולוגי. זה הופך את הביואתנול לחלופה מתחדשת וידידותית לסביבה לדלקים מאובנים, כגון גז טבעי.
כדי לייצר אתנול מביומסה, סוכר, עמילן וחומר ליגנוצלולוסי יכולים לשמש כחומרי הזנה. עבור גודל הייצור התעשייתי, סוכר ועמילן שולטים כיום כפי שהם נוחים מבחינה כלכלית.
כיצד אולטרסאונד משפר תהליך פרטני של לקוח עם חומרי הזנה ספציפיים בתנאים נתונים ניתן לנסות פשוט מאוד על ידי בדיקות היתכנות. בשלב הראשון, סוניקציה של כמות קטנה של slurry חומר גלם עם קולי מכשיר מעבדה יציג, אם אולטרסאונד אכן משפיע על חומרי ההזנה.

בדיקת היתכנות

בשלב הבדיקה הראשון, מתאים להכניס כמות גבוהה יחסית של אנרגיה קולית לתוך נפח קטן של נוזל ובכך גדל הסיכוי לראות אם ניתן להשיג תוצאות כלשהן. נפח דגימה קטן גם מקצר את זמן השימוש במכשיר מעבדה ומצמצם את עלויות הבדיקות הראשונות.
גלי האולטרסאונד מועברים על ידי פני השטח של הסונוטרוד לתוך הנוזל. מתחת לפני השטח sonotrode, עוצמת אולטרסאונד הוא אינטנסיבי ביותר. לפיכך, מעדיפים מרחקים קצרים בין סונוטרודה לחומר סוני. כאשר נפח נוזל קטן נחשף, המרחק מן sonotrode יכול להישמר קצר.
הטבלה הבאה מציגה רמות אנרגיה/נפח אופייניות עבור תהליכי סוניקציה לאחר מיטוב. מכיוון שהניסויים הראשונים לא ירוצו בתצורה אופטימלית, עוצמת הסוניק והזמן פי 10 עד 50 מהערך הטיפוסי יראו אם יש השפעה כלשהי על החומר הסוניק או לא.

תהליך	אנרגיה/ נפח	נפח לדוגמה	כח	זמן
פשוט	< 100 ואט/מ"ל	10 מ"ל	50 ואט	< 20 שניות
בינוני	100 ואט/מ"ל עד 500 ואט/מ"ל	10 מ"ל	50 ואט	20 עד 100 שניות
קשה	> 500 ואט/מ"ל	10 מ"ל	50 ואט	>100 שניות

טבלה 1 – ערכי סוניקציה אופייניים לאחר מיטוב תהליך

ניתן להקליט את קלט החשמל בפועל של ריצות הבדיקה באמצעות הקלטת נתונים משולבת (UP200Ht ו-UP200St), ממשק מחשב או מד כוח. בשילוב עם הנתונים המוקלטים של הגדרת המשרעת והטמפרטורה, ניתן להעריך את התוצאות של כל ניסוי ולקבוע שורה תחתונה עבור האנרגיה / נפח.
אם במהלך הבדיקות נבחרה תצורה אופטימלית, ניתן לאמת ביצועי תצורה זו במהלך שלב המיטוב ולבסוף ניתן להגדיל אותם לרמה מסחרית. כדי להקל על האופטימיזציה, מומלץ מאוד לבחון את גבולות הסוניקציה, למשל טמפרטורה, משרעת או אנרגיה/נפח גם עבור פורמולציות ספציפיות. מכיוון שאולטרסאונד עלול ליצור השפעות שליליות על תאים, כימיקלים או חלקיקים, יש לבחון את הרמות הקריטיות עבור כל פרמטר על מנת להגביל את האופטימיזציה הבאה לטווח הפרמטרים שבו ההשפעות השליליות אינן נצפות. לצורך בדיקת היתכנות, מומלץ להשתמש ביחידות מעבדה קטנות או ספסלים כדי להגביל את הוצאות הציוד והדגימות בניסויים כאלה. בדרך כלל יחידות של 100 עד 1,000 וואט משרתות היטב את מטרות בדיקת ההיתכנות. (ראה: Hielscher 2005)

אופטימיזציה

התוצאות שהושגו במהלך מחקרי ההיתכנות עשויות להצביע על צריכת אנרגיה גבוהה למדי ביחס לנפח הקטן שטופל. אבל מטרת בדיקת ההיתכנות היא בעיקר להראות את ההשפעות של אולטרסאונד על החומר. אם בבדיקת היתכנות התרחשו השפעות חיוביות, יש לעשות מאמצים נוספים כדי לייעל את יחס האנרגיה / נפח. משמעות הדבר היא לחקור את התצורה האידיאלית של פרמטרים אולטרסאונד כדי להשיג את התשואה הגבוהה ביותר באמצעות פחות אנרגיה אפשרית כדי להפוך את התהליך מבחינה כלכלית סביר ויעיל. כדי למצוא את תצורת הפרמטרים האופטימלית – השגת התועלות המיועדות עם תשומות אנרגיה מינימליות – הקורלציה בין הפרמטרים החשובים ביותר משרעת, לחץ, טמפרטורה ו נוזל הרכב צריך להיחקר. בשלב שני זה מומלץ לעבור מסוניקציה אצווה למערך סוניקציה רציפה עם כור תאי זרימה מכיוון שלא ניתן להשפיע על הפרמטר החשוב של לחץ עבור סוניקציית אצווה. במהלך סוניקציה באצווה, הלחץ מוגבל ללחץ הסביבה. אם תהליך הסוניקציה עובר תא זרימה בלחץ, הלחץ יכול להיות מוגבר (או מופחת) אשר באופן כללי משפיע על קולי קוויטציה בצורה דרסטית. באמצעות תא זרימה ניתן לקבוע את המתאם בין לחץ ליעילות התהליך. מעבדים קוליים בין 500 וואט ו 2000 וואט של כוח הם המתאימים ביותר כדי לייעל תהליך.

הרחבה לייצור מסחרי

אם נמצאה התצורה האופטימלית, הרחבה נוספת היא פשוטה כמו תהליכים קוליים הם ניתן לשחזור מלא בקנה מידה ליניארי. משמעות הדבר היא שכאשר אולטרסאונד מוחל על פורמולציה נוזלית זהה תחת תצורת פרמטר עיבוד זהה, נדרשת אותה אנרגיה לכל נפח כדי לקבל תוצאה זהה ללא תלות בקנה המידה של העיבוד. (Hielscher 2005). זה מאפשר ליישם את תצורת הפרמטרים האופטימלית של אולטרסאונד לגודל הייצור בקנה מידה מלא. באופן וירטואלי, הנפח אשר ניתן לעבד אולטרה-סאונד הוא בלתי מוגבל. מערכות אולטראסוניות מסחריות עם עד 16,000 וואט כל יחידה זמינה וניתן להתקין אותה באשכולות. אשכולות כאלה של מעבדים קוליים ניתן להתקין במקביל או בסדרה. על ידי התקנה חכם אשכול של מעבדים קוליים כוח גבוה, הכוח הכולל הוא כמעט בלתי מוגבל, כך זרמים נפח גבוה ניתן לעבד ללא בעיה. כמו כן, אם נדרשת התאמה של המערכת האולטרסונית, למשל כדי להתאים את הפרמטרים לנוסחה נוזלית שונה, ניתן לעשות זאת בעיקר על ידי שינוי סונוטרודה, מאיץ או תא זרימה. המדרגיות הליניארית, יכולת השחזור ויכולת ההסתגלות של אולטרסאונד הופכים את הטכנולוגיה החדשנית הזו ליעילה וחסכונית.

פרמטרים של עיבוד קולי

עיבוד נוזל קולי מתואר על ידי מספר פרמטרים. החשובים ביותר הם משרעת, לחץ, טמפרטורה, צמיגות וריכוז. תוצאת התהליך, כגון גודל חלקיקים, עבור תצורת פרמטר נתונה היא פונקציה של האנרגיה לכל נפח מעובד. הפונקציה משתנה עם שינויים בפרמטרים בודדים. יתר על כן, תפוקת הכוח בפועל לכל שטח פנים של סונוטרודה של יחידה קולית תלוי בפרמטרים. תפוקת הכוח לכל שטח פנים של הסונוטרוד היא עוצמת פני השטח (I). עוצמת פני השטח תלויה באמפליטודה (A), לחץ (p), נפח הכור (VR), הטמפרטורה (T), צמיגות (η) ועוד.

ההשפעה של הקוויטציה שנוצרה תלויה בעוצמת פני השטח. באותו אופן, תוצאת התהליך מתואמת. תפוקת הכוח הכוללת של יחידה על-קולית היא תוצר של עוצמת פני השטח (I) ושטח הפנים (S):

p [w] אני [w / מ"מ²]* s[מ"מ²]

משרעת

המשרעת של תנודה מתארת את האופן שבו (למשל 50 מיקרומטר) פני השטח של הסונוטרוד נעים בזמן נתון (למשל 1/20,000 שניות ב-20kHz). ככל שהמשרעת גדולה יותר, כך גבוה יותר הקצב שבו הלחץ יורד ועולה בכל פעימה. בנוסף לכך, תזוזת הנפח של כל שבץ גדלה וכתוצאה מכך נפח קוויטציה גדול יותר (גודל בועה ו / או מספר). כאשר מיישמים אותם על פיזורים, אמפליטודות גבוהות יותר מראות הרס גבוה יותר לחלקיקים מוצקים. טבלה 1 מציגה ערכים כלליים עבור תהליכים על-קוליים מסוימים.

לחץ

נקודת הרתיחה של נוזל תלויה בלחץ. ככל שהלחץ גבוה יותר כך נקודת הרתיחה גבוהה יותר, והפוך. לחץ גבוה מאפשר קוויטציה בטמפרטורות קרובות או מעל נקודת הרתיחה. זה גם מגביר את עוצמת הקריסה, אשר קשורה להבדל בין הלחץ הסטטי לבין לחץ האדים בתוך הבועה (cf. Vercet et al. 1999). מאז כוח קולי ועוצמה משתנה במהירות עם שינויים בלחץ, משאבה בלחץ קבוע עדיף. בעת אספקת נוזל לתא זרימה, המשאבה צריכה להיות מסוגלת לטפל בזרימת הנוזל הספציפית בלחצים מתאימים. משאבות דיאפרגמה או ממברנה; צינור גמיש, צינור או לסחוט משאבות; משאבות פריסטלטיות; או משאבת בוכנה או בוכנה תיצור תנודות לחץ לסירוגין. עדיפות למשאבות צנטריפוגליות, משאבות הילוכים, משאבות ספירלה ומשאבות חלל פרוגרסיביות המספקות את הנוזל לניקוי בלחץ יציב ברציפות. (Hielscher 2005)

טמפרטורה

על ידי סוניזציה של נוזל, הכוח מועבר לתוך המדיום. מכיוון שתנודה אולטרסאונד גורמת למערבולות וחיכוך, הנוזל הסוניק – בהתאם לחוק התרמודינמיקה – יתחמם. טמפרטורות גבוהות של המדיום המעובד יכול להיות הרסני לחומר ולהקטין את האפקטיביות של cavitation קולי. תאי זרימה קוליים חדשניים מצוידים במעיל קירור (ראו תמונה). לפי זה, השליטה המדויקת על טמפרטורת החומר במהלך עיבוד קולי ניתנת. עבור סוניקציה beaker של נפחים קטנים יותר אמבטיה קרח לפיזור חום מומלץ.

צמיגות וריכוז

קולי כרסום ו פיזור הם תהליכים נוזליים. החלקיקים צריכים להיות בתרחיף, למשל במים, שמן, ממסים או שרפים. על ידי שימוש במערכות זרימה קוליות, ניתן לסוניק חומר צמיג מאוד, פסטה.
מעבד קולי בעל הספק גבוה יכול להיות מופעל בריכוזי מוצקים גבוהים למדי. ריכוז גבוה מספק את היעילות של עיבוד קולי, כמו אפקט כרסום קולי נגרמת על ידי התנגשות בין חלקיקים. מחקרים הראו כי שיעור השבירה של סיליקה אינו תלוי בריכוז מוצק של עד 50% לפי משקל. עיבוד של אצוות אב עם יחס של חומר מרוכז מאוד הוא הליך ייצור נפוץ באמצעות ultrasonication.

עוצמה ועוצמה לעומת אנרגיה

עוצמת פני השטח והעוצמה הכוללת מתארות רק את עוצמת העיבוד. יש לקחת בחשבון את נפח הדגימה הסוניק ואת זמן החשיפה בעוצמה מסוימת כדי לתאר תהליך סוניקציה על מנת להפוך אותו לניתן להרחבה ולשחזור. עבור תצורת פרמטר נתונה, תוצאת התהליך, למשל גודל חלקיקים או המרה כימית, תהיה תלויה באנרגיה לנפח (E/V).

תוצאה = F (E /V )

כאשר האנרגיה (E) היא מכפלה של תפוקת הכוח (P) וזמן החשיפה (t).

E[Ws] = p[w]*t[s]

שינויים בתצורת הפרמטר ישנו את פונקציית התוצאה. פעולה זו בתורה תשנה את כמות האנרגיה (E) הדרושה לערך מדגם נתון (V) לקבלת ערך תוצאה ספציפי. מסיבה זו זה לא מספיק כדי לפרוס כוח מסוים של אולטרסאונד לתהליך כדי לקבל תוצאה. נדרשת גישה מתוחכמת יותר כדי לזהות את ההספק הנדרש ואת תצורת הפרמטרים שבה יש להכניס את הכוח לחומר התהליך. (Hielscher 2005)

ייצור בסיוע אולטרה-סאונד של ביואתנול

זה כבר יודע כי אולטרסאונד משפר את ייצור ביואתנול. מומלץ להסמיך את הנוזל עם ביומסה לתרחיף צמיג מאוד שעדיין ניתן לשאוב. כורים על-קוליים יכולים להתמודד עם ריכוזים מוצקים גבוהים למדי, כך שניתן להפעיל את תהליך הסוניקציה בצורה היעילה ביותר. ככל שיש יותר חומר בתרחיץ, כך יטופל פחות נוזל מוביל, שלא ירוויח מתהליך הסוניקציה. מכיוון שכניסת האנרגיה לנוזל גורמת לחימום הנוזל על פי חוק התרמודינמיקה, משמעות הדבר היא שהאנרגיה העל-קולית מוחלת על חומר המטרה, ככל האפשר. על ידי תכנון תהליך יעיל כזה, חימום בזבזני של נוזל המוביל עודף נמנע.
אולטרסאונד מסייע ל חילוץ של החומר התוך-תאי והופך אותו לזמין לתסיסה אנזימטית. טיפול אולטרסאונד קל יכול לשפר את הפעילות האנזימטית, אך עבור מיצוי ביומסה יידרש אולטרסאונד אינטנסיבי יותר. לפיכך, יש להוסיף את האנזימים לתרחיף הביומסה לאחר הסוניקציה, שכן אולטרסאונד אינטנסיבי משבית אנזימים, וזו השפעה לא רצויה.

תוצאות נוכחיות שהושגו על ידי מחקר מדעי:

מחקריהם של Yoswathana et al. (2010) הנוגעים לייצור ביואתנול מקש אורז הראו כי השילוב של טיפול מקדים בחומצה ואולטראסוניק לפני טיפול אנזימטי מוביל לתפוקת סוכר מוגברת של עד 44% (על בסיס קש אורז). זה מראה את היעילות של שילוב של טיפול מקדים פיזי וכימי לפני הידרוליזה אנזימטית של חומר lignocelluloses לסוכר.

תרשים 2 ממחיש את ההשפעות החיוביות של קרינה קולית במהלך ייצור ביואתנול מקש אורז בצורה גרפית. (פחם שימש לניקוי רעלים מהדגימות שטופלו מראש מטיפול מקדים בחומצה/אנזים וטיפול מקדים על-קולי.)

במחקר אחר שנערך לאחרונה נבדקה השפעת האולטרה-סוניקציה על הרמות החוץ-תאיות והתוך-תאיות של האנזים β-גלקטוזידאז. Sulaiman et al. (2011) יכול לשפר את הפרודוקטיביות של ייצור ביואתנול באופן משמעותי, באמצעות אולטרסאונד בטמפרטורה מבוקרת מגרה את צמיחת השמרים של Kluyveromyces marxianus (ATCC 46537). מחברי המאמר מחדשים את הסוניקציה לסירוגין עם אולטרסאונד הספק (20 קילוהרץ) במחזורי עבודה של ≤20% ייצור ביומסה מגורה, מטבוליזם לקטוז וייצור אתנול ב- K. marxianus בעוצמת סוניקציה גבוהה יחסית של 11.8Wcm⁻². בתנאים הטובים ביותר, סוניקציה שיפרה את ריכוז האתנול הסופי כמעט פי 3.5 ביחס לביקורת. זה התאים לשיפור של פי 3.5 בתפוקת האתנול, אך דרש תוספת של 952W של קלט כוח לכל מטר מעוקב של ציר באמצעות סוניקציה. דרישה נוספת זו לאנרגיה הייתה בהחלט במסגרת הנורמות התפעוליות המקובלות עבור ביוריאקטורים, ועבור מוצרים בעלי ערך גבוה, ניתן היה לפצות בקלות על ידי התפוקה המוגברת.

מסקנה: היתרונות של תסיסה בסיוע אולטרה-סאונד

טיפול אולטראסוני הוכח כטכניקה יעילה וחדשנית לשיפור תפוקת הביואתנול. בראש ובראשונה, אולטרסאונד משמש כדי לחלץ חומר תוך תאי מביומסה, כגון תירס, פולי סויה, קש, חומר ליגנו-צלולוסי או חומרי פסולת צמחיים.

• עלייה בתפוקת ביואתנול
• Disinteration/ הרס תאים ושחרור של חומר תוך תאי
• פירוק אנאירובי משופר
• הפעלת אנזימים על ידי סוניקציה קלה
• שיפור יעילות התהליך על ידי תרחיפים בריכוז גבוה

הבדיקה הפשוטה, ההרחבה הניתנת לשחזור וההתקנה הקלה (גם בזרמי הייצור הקיימים כבר) הופכים את האולטרסאונד לטכנולוגיה רווחית ויעילה. מעבדים קוליים תעשייתיים אמינים לעיבוד מסחרי זמינים ומאפשרים לסוניק נפחי נוזל כמעט בלתי מוגבלים.