Ultradźwięki zwiększają wydajność biorafinerii przetwarzających odpady drzewne
Biorafinerie to inaczej zakłady przemysłowe produkujące z biomasy różne paliwa, ciepło i chemikalia o wartości dodanej. Koncepcja przetwarzających nadmiarową i odpadową biomasę biorafinerii lignocelulozy, dzięki którym zwiększy się wartość uzyskiwana z odpadów drzewnych, zyskuje coraz więcej zwolenników. Za odpady drzewne w głównej mierze uznaje się wszelkiego rodzaju zbędne gałęzie (konary), ścinki pozostałe po cięciu drewna, zrębki i trociny. W sytuacji idealnej biorafineria lignocelulozy będzie w czysty sposób oddzielać z materiału roślinnego trzy składniki – celulozę, hemicelulozę i ligninę – nie uszkadzając ich. Substancje te są powszechnie wykorzystywane w wielu sektorach, w tym w przemyśle papierniczym, włókienniczym, budowlanym, farmaceutycznym, spożywczym, paliwowym i środków smarnych (cukry celulozowy i hemicelulozowy) oraz jako źródła energii, lepiszcza procesowe, dyspergatory, emulgatory i czynniki maskujące, jak również jako platforma do produkcji wysokowartościowych chemikaliów (lignina). Jednakże brak technologii efektywnego przetwarzania tych materiałów stanowi najpoważniejszą barierę w procesie komercjalizacji biorafinerii zasilanych odpadami drzewnymi. W ramach unijnej inicjatywy BIOSONIC (Novel mobile sonification process for local valorisation of lignocellulosic (forest) materials to produce valuable chemicals) opracowano więc nową technologię rafinacji odpadów drzewnych w niskich temperaturach i przy niskim ciśnieniu. Ta wykorzystująca ultradźwięki metoda może w przyszłości zastąpić obecne agresywne techniki przetwarzania materiału roślinnego. W toku prac badacze przeanalizowali różne kombinacje zmiennych charakterystycznych dla procesów biorafineryjnych, w tym warunki obróbki wstępnej, środki chemiczne, przepływ i ciśnienie. Przeprowadzili również modelowanie procesu i przetestowali swoją metodę w laboratorium. Zespół BIOSONIC stworzył instalację pilotową zdolną do przetwarzania odpadów z prędkością dużo większą niż w przypadku istniejących rozwiązań. Ta nowa instalacja do separacji będzie przetwarzać biomasę na miejscu i produkować chemikalia na bazie produktów naturalnych, charakteryzujące się znacznie wyższą wartością niż surowce, z których powstały. Proces separacji BIOSONIC jest na tyle tani w niewielkiej skali, że wykorzystanie go do lokalnego przetwarzania może być opłacalne. Dodatkowo dzięki modułowemu charakterowi można go łatwo przeskalować do zastosowań przemysłowych. Nowa technologia z pewnością przyniesie korzyści zarządcom lasów – teraz będą mogli przetwarzać niskowartościowe odpady poprodukcyjne, które do tej pory były wyrzucane, a w najlepszym razie spalane jako paliwo.
Słowa kluczowe
BIOSONIC, odpady drzewne, biorafinerie, leśny, biomasa, lignoceluloza
