مزایا
معایب
فیزیکی
کاهش بلوری شدن سلولز
قدرت و مصرف انرژی بالا
اسید رقیق
مشکل خوردگی کمتر از اسید غلیظ، تشکیل مواد بازدارنده کمتر
تولید محصولات تجزیه شده، غلظت پایین قند در بخار خروجی
اسید غلیظ
بازدهی بالای گلوکز، دماهای محدود
قیمت بالای اسید و نیاز به بازیافت، مشکلات خوردگی در راکتور
قلیایی
افزایش هضم سلولز، کاهش کریستالی و تخریب ساختمان لیگنین، احتیاج به راکتورهای پیچیده و پرهزینه ندارد
مصرف زیاد انرژی، نیاز به خنثیسازی بعد از عملیات پیشتیمار
ازن
حذف لیگنین ضایعات کشاورزی و جنگلی، در دمای محیط صورت میگیرد، مواد سمی تولید نمیکند
به دلیل نیاز به ازن پرهزینه
آب داغ مایع
توانایی حذف حدود ۸۰ درصد همیسلولز موجود در خوراک و لیگنینزدایی جزئی
میزان بالای انرژی مورد نیاز، مصرف آب بالا
انفجار بخار
ایجاد جابجایی در لیگنین و انحلالپذیری در همیسلولز، قیمت مناسب، بازدهی بالاتر در گلوکز و همیسلولز، استفاده مناسب از مواد خام اولیه
تولید ذرات سمی، تجزیه جزئی همیسلولز
بیولوژیکی
تجزیه لیگنین و همیسلولز، انرژی مصرفی پائین، شرایط محیطی ملایم، عدم تأثیرات منفی بر محیط زیست
نرخ پایین میزان پیشتیمار، فضای زیاد مورد نیاز جهت انجام پیشتیمار
هیدروکسیدسدیم، هیدروکسیدپتاسیم، هیدروکسیدکلسیم و هیدروکسیدآمونیوم از عوامل مناسب برای پیشتیمار قلیایی میباشند. مطالعات مختلف نشان داد که در میان این عوامل، هیدروکسیدسدیم بیشترین کاربرد در پیشتیمار قلیایی را داشت. با این حال، هیدروکسیدکلسیم نیز به عنوان یک عامل پیشتیمار مؤثر و کمهزینه شناخته شده است ]۴۰,۳۹[. مطالعات متعددی برای بررسی پتانسیل پیشتیمار قلیایی و اسیدی بر روی مواد لیگنوسلولزی مختلف انجام شده است.
( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
Rodriguez و همکاران (۱۹۹۳) با بهره گرفتن از گونه سلولوموناس به تولید پروتئین تک یاخته پرداختند. سوبسترا در این تحقیق تفاله نیشکر بوده که محلول NaOH ۰/۲ و ۰/۴ مولاربرای پیش تیمار سوبسترا مورد استفاده قرار گرفت. پیش تیمار در دماهای ۳۰، ۵۵ و۸۰ و در زمان های۱۰، ۳۰ و ۶۰ دقیقه انجام شد. آن ها همچنین پیش تیمار در دمای محیط را انجام دادند و بهترین نتیجه در مدت ۴ ساعت بدست آمد ]۴۱[. در آزمایش دیگری از آن ها محلول NaOH (۱۰%) برای مدت ۱ ساعت در دمای ۱۸۰ درجه سانتی گراد روی باگاس نیشکر برای بدست آوردن بازدهی بالا استفاده شده است. در این تحقیق نیز میکروارگانیسم مورد استفاده سلولوموناس بوده است ]۴۲[.
Molina و همکاران (۱۹۸۴، ۱۹۸۰، ۱۹۸۳) بوسیله پیش تیمار باگاس با محلول NaOH (۱۰%) در دمای اتاق به تولید پروتئین تک یاخته پرداختند. بیشترین میزان پروتئین در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد به مدت ۲۴ ساعت حاصل شد. محیط کشت مخلوط از باکتری های سلولوموناس و باسیلوس سوبتیلیس[۶۲] برای این آزمایش مورد استفاده قرار گرفت. نتایج نشان داد میزان سلولز و همی سلولز قبل و بعد از پیش تیمار در تفاله نیشکر تغییری نکرد اما میزان لیگنین به میزان ۳۳% بعد از پیش تیمار کاهش یافت.آنها همچنین در تحقیق دیگری به لیگنین زدایی باگاس با بهره گرفتن از NaOH (۱%) در دمای ۱۰۰ درجه سانتی گراد به مدت ۳۰ دقیقه پرداختند. با بهره گرفتن از این روش میزان کاهش وزن خشک ۵۰% و میزان فعالیت سلولتیکی (بیانگر میزان سلولز مصرف شده به سلولز ورودی) ۷۰% گزارش شده است و میزان تولید پروتئین ۸/۷ گرم بر لیتر و پروتئین خالص به ازای سوبسترای هیدرولیز شده ۲۲% به دست آمد ]۴۴,۴۳,۳۳[.
Nesse و همکارانش (۱۹۷۷) گزارش دادند در صورت استفاده از بخار به عنوان پیش تیمار دراتوکلاو با دمای ۲۰۰-۱۳۰ درجه سانتی گراد به مدت ۵ دقیقه، توانایی سلولاز برای مصرف سلولز کود حیوانی با بهره گرفتن از آسپرژیلوس نایجر، ۱۰ تا ۱۲ برابر افزایش می یابد. اما این مقدار برای زمانی که از NaOH (۱%) برای مدت ۱ ساعت در دمای اتاق استفاده شد ۶ برابر گزارش شده است ]۴۵[.
Han و Callihan (۱۹۷۴) پیش تیمار اسیدی، قلیایی و آنزیمی و ترکیبات اکسیدکننده را بر روی باگاس به عنوان یک منبع سلولزی امتحان کردند. محیط کشت مورد استفاده در این کار محیط کشت مخلوط سلولوموناس و آلکالیجنس فیکالیس[۶۳] بود. تمرکز اصلی در این تحقیق بررسی غلظت های مختلف محلول NaOH و زمان های متفاوت برای پیش تیمار گزارش شده است که استفاده از NaOH (۳%) در فشار ۲۶۰psi به مدت ۵ دقیقه در دمای اتاق بهترین نتیجه را حاصل کرده است. آن ها همچنین قابلیت هضم باگاس را در نسبت های مختلفNaOH نشان دادند ]۴۶[.
Linko (۱۹۷۷) نشان داد که استفاده از محلول NaOH با غلظت پایین و زمان کوتاه باعث تورم فیبرهای سلولزی شده که نتایج بدست آمده به خوبیزمانی بود که این فیبرها با روش های دیگر ساختار کریستالی خود را از دست دادند. او اظهار داشت که پیش تیمار طولانی سبب کاهش وزن خشک به دلیل لیگنین و همی سلولز غیرقابل حل می شود ]۴۷[.