पावर अल्ट्रासाउंड के साथ बायोएनर्जी उत्पादन की दक्षता बढ़ाना

नवीकरणीय ऊर्जा उत्पादन में उच्च-तीव्रता अल्ट्रासाउंड (सोनिकेशन) का उपयोग प्रक्रिया की दक्षता में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करता है। ध्वनिक कैवीटेशन का उपयोग करके, अल्ट्रासोनिक तकनीक द्रव्यमान स्थानांतरण को बढ़ाती है, कोशिका संरचनाओं को तोड़ती है, और विभिन्न बायोफ्यूल उत्पादन मार्गों, जिनमें बायोडीज़ल, बायोएथनॉल, और बायोगैस शामिल हैं, में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को तेज करती है।
नवीकरणीय ईंधन बढ़ती मांग का आनंद लेते हैं क्योंकि तेल की कीमतें नई ऊंचाइयों को चिह्नित करती हैं। बायोडीजल, बायोएथेनॉल और बायोगैस जैसे हरे ईंधन के उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिक प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग तकनीकी और वाणिज्यिक दक्षता में सुधार करता है।

कचरे वाली वनस्पति तेल और पशु वसा से बायोडीज़ल

बायोडीज़ल एक नवीकरणीय ईंधन है जिसे डीज़ल इंजनों में पेट्रोलियम से बने डीज़ल ईंधन के विकल्प के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। बायोडीज़ल का निर्माण ट्रांसएस्टरीफिकेशन के माध्यम से किया जाता है, जो स्रोतों जैसे कि वनस्पति तेल, पशु वसा या चिकनाई से बनाया जाता है। सबसे आम फीडस्टॉक हैं सोयाबीन, रापसीड या शैवाल तेल। बायोडीज़ल का उत्पादन अल्कोहल (मेथनॉल या एथेनॉल) के साथ उत्प्रेरक प्रतिक्रिया के माध्यम से किया जाता है। तेल, वसा या चिकनाई को अल्कोहल के साथ अल्ट्रासोनिक मिश्रण करने से प्रतिक्रिया की गति और उत्पादन में काफी सुधार होता है। यह निवेश और संचालन लागत को कम करता है।

• त्वरित ट्रांसएस्टेरीफिकेशन: अल्ट्रासोनिक विकिरण बायोडीज़ल उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया समय को काफी कम कर देता है, अक्सर इसे घंटों से घटाकर पांच मिनट से भी कम कर देता है।
• सुधारित पृथक्करण: टेक्नोलॉजी बायोडीजल से ग्लिसरीन के पृथक्करण को बेहतर बनाती है, जमने का समय कई घंटों से घटाकर 15 मिनट से भी कम कर देती है।
• उच्च उत्पादन: अल्ट्रासोनिक उपचार 99% से अधिक बायोडीजल उत्पादन सुनिश्चित कर सकता है, जो रिएक्टेंट्स के पूरी तरह मिश्रण को सुनिश्चित करता है।

बायोडीजल के लिए अल्ट्रासोनिक मिश्रण रिएक्टरों के बारे में अधिक पढ़ने के लिए यहां क्लिक करें!

स्टार्च और चीनी से बायोएथेनॉल

Bioethanol is used as a green alternative to gasoline. It is made from corn, wheat, potatoes, sugar cane, rice and other grains by fermentation. Yeast is used to ferment the starch and sugars found in these crops to ethanol. Ultrasonic disintegration of cellular structures and extraction of intracellular material reduces the particle size and exposes a much larger surface area to enzymes during liquefaction. This improves the bioavailability of starch and sugar and results in faster and more complete fermentation leading to more ethanol.
Bioethanol production relies heavily on the efficient breakdown of lignocellulosic biomass to release fermentable sugars. Ultrasound aids this process in several ways:

• Enhanced Hydrolysis: अल्ट्रासोनिक प्रिट्रीटमेंट पौधे के कणों को विघटित करने में सहायक होता है और ड्राई-ग्राइंड एथेनॉल संयंत्रों में मकई के स्लरी से ग्लूकोज के रिलीज़ को बढ़ाता है।
• प्रेरित किण्वन: अल्ट्रासाउंड को मिश्रित अपशिष्ट कार्यालय कागज जैसे पदार्थों के समवर्ती सैकेरिफिकेशन और किण्वन (SSF) के दौरान एथेनॉल उत्पादन को प्रोत्साहित करने के लिए दिखाया गया है।
• निकर्षण दक्षता: उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड मकई के कॉब और हल्क से ज़ाइलन और हेटेरोज़ाइलन जैसे सक्रिय घटकों को निकालने में प्रभावी है, साथ ही सोयाबीन से तेल निकालने को बढ़ाता है, जो व्यापक जैव-आधारित उत्पादन श्रृंखलाओं का समर्थन करता है।

के बारे में अधिक पढ़ने के लिए यहां क्लिक करें कोशिका विघटन और कुल!

अपशिष्ट और कीचड़ से बायोगैस

नगरपालिका जैविक अपशिष्ट, सीवेज कीचड़, कीचड़ और खाद बायोगैस के स्रोत के रूप में कार्य करता है। एरोबिक या एनारोबिक डाइजेस्टर में ऐसी सामग्री का प्रसंस्करण कार्बनिक पदार्थ को बायोगैस में परिवर्तित करता है। पराध्वनिक कार्बनिक पदार्थ का विघटन पाचन से पहले सामग्री संरचना को बदल देता है, और एंजाइमों को जारी और सक्रिय करता है। यह कार्बनिक पदार्थों के पाचन में सुधार करता है जिससे तेजी से प्रसंस्करण, अधिक गैस और कम अवशिष्ट कीचड़ होता है। यह बदले में मौजूदा डाइजेस्टर की क्षमता को बढ़ाता है और निपटान लागत को कम करता है।

एनेरोबिक डाइजेशन में, अल्ट्रासोनिक प्रिट्रीटमेंट का उपयोग बायोमास (जैसे अपशिष्ट सक्रिय कीचड़) को विघटित करने के लिए किया जाता है ताकि कार्बनिक पदार्थ बैक्टीरिया के लिए अधिक सुलभ हो सके।

• बढ़ी हुई बायोगैस उपज: सोनिकेशन ने कुल बायोगैस उत्पादन बढ़ाने में प्रभावी साबित किया है। अध्ययनों में अनुपचारित कीचड़ की तुलना में बायोगैस उत्पादन में 26% से 36% तक की वृद्धि की सूचना दी गई है।
• सॉलिड्स में सुधार : अल्ट्रासोनिक उपचार हिलने वाले ठोस (VS) के विनाश को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, VS विनाश 30% से 35% तक या यहां तक कि अधिक (39% तक) बढ़ सकता है, यह कार्बनिक भार और ऊर्जा इनपुट पर निर्भर करता है।
• अवशिष्ट जल एकीकरण : शहरी और औद्योगिक अपशिष्ट जल उपचार संयंत्रों से बायोसॉलिड्स, साथ ही बायोगैस संयंत्रों से खुद का, अल्ट्रासोनिक रिएक्टरों का उपयोग करके प्रभावी ढंग से संसाधित किए जा सकते हैं ताकि स्थिरीकरण और ऊर्जा पुनर्प्राप्ति प्रक्रिया को अनुकूलित किया जा सके।

के बारे में अधिक पढ़ने के लिए यहां क्लिक करें अल्ट्रासोनिक कीचड़ विघटन!

अवायवीय पाचन से पहले पशु खाद का अल्ट्रासोनिक विघटन बायोगैस की पैदावार में सुधार करता है।

अल्ट्रासोनिक ऊर्जा संतुलन

The processed mentioned above do not require much ultrasonic energy. In general the surplus energy as a result sonication makes up for the energy used to generate the ultrasound. Hielscher ultrasonic devices have an overall efficiency of more than 85%. This means that more than 85% of the electric energy is converted and delivered to the liquid by means of mechanical energy. The actual energy requirement of a process can be determined in small scale using a 1kW ultrasonic processor in bench-top scale. All results from such bench-top trials can be scaled up easily. Hielscher supplies industrial ultrasonic processing equipment, worldwide. With industrial ultrasonic homogenizers of up to 16kW power per single sonicator, there is no limit in plant size or processing capacity.