بررسي پتانسيل استفاده از همي‌سلولزها به‌عنوان محصول جانبي كارخانه‌هاي توليد كاغذ از چوب براي توليد اتانول زيستي و تاثير آن‌ بر انرژي‌هاي مصرفي كارخانه

Study of the possibility of producing clean and renewable fuels from cellulosic Industries

مشكلاتي از قبيل آلودگي محيط زيست و دسترسي محدود به ذخاير فسيلي، متخصصان را بر آن داشته است تا با توجه به پيشرفت­ هايي كه در زمينه تكنولوژي آنزيم و مهندسي ژنتيك به وجود آمده است، از مواد اوليه نظير ضايعات چوبي، پسماند محصولات كشاورزي و همي­ سلولزهاي پيش­ استخراج شده در كارخانه ­هاي خميركاغذ، به ­صورت اقتصادي اتانول تهيه كنند. در مطالعه حاضر، نحوه توليد اتانول از همي­ سلولزهاي پيش­ استخراج شده در كارخانه­ هاي صنايع خمير و كاغذ با استفاده از مطالعات كتابخانه­ اي و تجربي مورد بررسي قرار گرفته است. يافته ­هاي تحقيق نشان مي­دهد كه همي­ سلولزهاي پيش­ استخراج شده در كارخانه­ هاي خميركاغذ، گزينه­ اي مناسب براي توليد اتانول زيستي مي­باشند. پيش­ استخراج همي­ سلولزها در كارخانه ­هاي خميركاغذ، به علت كاهش نرخ جريان مواد جامد در مايع سياه پخت، باعث كاهش 55 درصد بخار هدر رفته خواهد شد. استخراج همي­ سلولزها در كارخانه­ هاي خميرسازي علاوه بر توليد اتانول، موجب كاهش برق مصرفي و بهبود كيفيت خمير حاصله مي­شود. با پيش استخراج همي­ سلولز، مقاومت‌هاي كاغذ افت مي­كنند. همچنين درجه روشني كاغذ افزايش و مصرف مواد شيميايي رنگبري كاهش مي­ يابد. پيش استخراج همي­ سلولزها از خرده­ چوب­ها، باعث كاهش 13 درصد مصرف سوخت در كوره آهك ­پزي خواهد شد. پيش استخراج همي­ سلولزها، ظرفيت خميرسازي را نسبت به خميرسازي معمولي تا 22 درصد افزايش مي­دهد.

Problems such as environmental pollution and limited access to fossil fuels together with obtained advancements in the field of enzymatic technology and genetic engineering have urged researchers to produce ethanol successfully by using raw materials such as wooden waste, remains of agricultural crops and pre-extracted hemicelluloses in pulp mills. In present study, it is investigated the production approach of bioethanol from pre-extracted hemicelluloses in pulp mills by using experimental and library studies. Results show that pre-extracted hemicelluloses are suitable materials in pulp and paper mill for producing bioethanol. The pre-extraction of hemicelluloses caused a 55% reduction of the wasted steam in pulp mills due to reducing flow rate of solids in black liquor. In addition to producing ethanol, the pre-extraction of hemicelluloses caused to reduce consumption of energy and bleaching chemicals, increase pulp quality and brightness and also decrease paper strengths. Hemicelluloses pre-extraction of wooden chips causes to decrease energy consumption up to 13% in the limekiln. Also, the extraction of hemicelluloses before pulping increase the pulping capacity by 22% of the original pulp mill.