Sara12
09-27-2010, 08:02 PM
گروهي از پژوهشگران ژاپني با استفاده از فناوري نانو موفق به توليد اتانول زيستي از چوب شدند.
فارس: پژوهشگران در ژاپن توانسته‌اند يك فرآيند مكانوشيميايي- مرطوبِ مقرون به صرفه از نظر اقتصادي، توسعه دهند كه با آن مي‌توانند اجزاء سلولزي در ساختار چوب را تبديل به الياف سلولزي نانومقياس كنند.
اين الياف نانومقياس بواسطه سطح ويژه‌ي بالاي‌شان، قابليت دسترسي آنزيمي بالايي از خود نشان مي‌دهند؛ بنابراين راندمان مرحله قندسازي آنزيمي را افزايش مي‌دهند. قندسازي آنزيمي يكي از مراحل مهم كل فرآيند توليد اتانول از چوب است. فرآيند مكانوشيميايي- مرطوب اين محققان مبتني بر درك مشخصه‌هاي ساختاري نانويي چوب و سلولز است.
تاكاشي ايندو، از مركز تحقيقاتي فناوري زيست‌توده در ژاپن و يكي از اين محققان، مي‌گويد: ساختار چوب نانويي است. الياف چوب از ميكروالياف سلولزي نانواندازه‌اي تشكيل شده‌اند كه بوسيله نيم‌سلولز و ماده چوب به‌عنوان چسب، در كنار هم نگه‌داشته شده‌اند؛ و ساختار چوب با قراردادن اين الياف چوب كه آب را هدايت مي‌كنند، در وسط و لايه‌اي كردن اين ميكروالياف سلولزي نانومقياس اطراف آن‌ها، تشكيل مي‌شود.
در فرآيند توليد اتانول از چوب، قبل از تخمير ميكروبي قندها، لازم است كه طي فرآيند قندسازي آنزيمي، سلولز گياهي را تبديل به قند كرد. از آنجايي كه چوب با آنزيم‌ها واكنش نمي‌دهد، يك پيش‌عمليات لازم است. در اين پيش‌عمليات هرچه چوب به واحدهاي ريزتر تبديل شود، بهتر است. اين محققان با فرآيند مكانوشيميايي- مرطوب خود ساختار چوب را به ميكروالياف سلولزي نانومقياس تبديل مي‌كنند. سپس اين ميكروالياف نانومقياس طي فرآيند قندسازي آنزيمي تبديل به قند مي‌شوند. اين ميكروالياف نانومقياس بواسطه سطح ويژه (سطح قابل دسترسي) بالايي كه دارند، راندمان اين فرآيند قندسازي را افزايش مي‌دهند.
ايندو مي‌گويد: ساختار چوب آرايشي از ميكروالياف نانومقياس است كه با پيوند ضعيفي مانند پيوند هيدروژني به هم متصل شده‌اند.
آنچه ما متوجه شده‌ايم، اين است كه در يك عمليات مكانوشيميايي مرطوب مي‌توان با استفاده از يك مولكول آب مانند يك گوه پيوندهاي هيدروژني بين اين ميكروالياف نانومقياس را شكست. با اين روش ما توانستيم به جداسازي مؤثري از اين ميكروالياف نانومقياس كه براي قندسازي آنزيمي كافي است، برسيم.
ايندو اشاره مي‌كند كه يكي از مزاياي اين فرآيند مكانوشيميايي مرطوب اين است كه آن مي‌تواند هزينه‌ها در ديگر فرآيند‌هاي توليد اتانول زيستي را به شدت كاهش دهد.
اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Synthesiology منتشر كرده‌اند.
فارس: پژوهشگران در ژاپن توانسته‌اند يك فرآيند مكانوشيميايي- مرطوبِ مقرون به صرفه از نظر اقتصادي، توسعه دهند كه با آن مي‌توانند اجزاء سلولزي در ساختار چوب را تبديل به الياف سلولزي نانومقياس كنند.
اين الياف نانومقياس بواسطه سطح ويژه‌ي بالاي‌شان، قابليت دسترسي آنزيمي بالايي از خود نشان مي‌دهند؛ بنابراين راندمان مرحله قندسازي آنزيمي را افزايش مي‌دهند. قندسازي آنزيمي يكي از مراحل مهم كل فرآيند توليد اتانول از چوب است. فرآيند مكانوشيميايي- مرطوب اين محققان مبتني بر درك مشخصه‌هاي ساختاري نانويي چوب و سلولز است.
تاكاشي ايندو، از مركز تحقيقاتي فناوري زيست‌توده در ژاپن و يكي از اين محققان، مي‌گويد: ساختار چوب نانويي است. الياف چوب از ميكروالياف سلولزي نانواندازه‌اي تشكيل شده‌اند كه بوسيله نيم‌سلولز و ماده چوب به‌عنوان چسب، در كنار هم نگه‌داشته شده‌اند؛ و ساختار چوب با قراردادن اين الياف چوب كه آب را هدايت مي‌كنند، در وسط و لايه‌اي كردن اين ميكروالياف سلولزي نانومقياس اطراف آن‌ها، تشكيل مي‌شود.
در فرآيند توليد اتانول از چوب، قبل از تخمير ميكروبي قندها، لازم است كه طي فرآيند قندسازي آنزيمي، سلولز گياهي را تبديل به قند كرد. از آنجايي كه چوب با آنزيم‌ها واكنش نمي‌دهد، يك پيش‌عمليات لازم است. در اين پيش‌عمليات هرچه چوب به واحدهاي ريزتر تبديل شود، بهتر است. اين محققان با فرآيند مكانوشيميايي- مرطوب خود ساختار چوب را به ميكروالياف سلولزي نانومقياس تبديل مي‌كنند. سپس اين ميكروالياف نانومقياس طي فرآيند قندسازي آنزيمي تبديل به قند مي‌شوند. اين ميكروالياف نانومقياس بواسطه سطح ويژه (سطح قابل دسترسي) بالايي كه دارند، راندمان اين فرآيند قندسازي را افزايش مي‌دهند.
ايندو مي‌گويد: ساختار چوب آرايشي از ميكروالياف نانومقياس است كه با پيوند ضعيفي مانند پيوند هيدروژني به هم متصل شده‌اند.
آنچه ما متوجه شده‌ايم، اين است كه در يك عمليات مكانوشيميايي مرطوب مي‌توان با استفاده از يك مولكول آب مانند يك گوه پيوندهاي هيدروژني بين اين ميكروالياف نانومقياس را شكست. با اين روش ما توانستيم به جداسازي مؤثري از اين ميكروالياف نانومقياس كه براي قندسازي آنزيمي كافي است، برسيم.
ايندو اشاره مي‌كند كه يكي از مزاياي اين فرآيند مكانوشيميايي مرطوب اين است كه آن مي‌تواند هزينه‌ها در ديگر فرآيند‌هاي توليد اتانول زيستي را به شدت كاهش دهد.
اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Synthesiology منتشر كرده‌اند.