Ανάπτυξη βιοδιυλιστηρίων με χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών προς παραγωγή προϊόντων βιο-οικονομίας

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Ανάπτυξη βιοδιυλιστηρίων με χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών προς παραγωγή προϊόντων βιο-οικονομίας"

Μακεδνός Βυζάντιος
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Ανάπτυξη βιοδιυλιστηρίων με χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών προς παραγωγή προϊόντων βιο-οικονομίας Αποστόλης Κουτίνας Ερευνητική ομάδα Ανάπτυξης Βιοδιεργασιών και Βιοδιυλιστηρίων Εργαστήριο Μηχανικής και Επεξεργασίας Τροφίμων Τμήμα Επιστήμης Τροφίμων και Διατροφής του Ανθρώπου Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

2 Ερευνητικά ενδιαφέροντα Ημερίδα για τον εορτασμό της Ελληνικής Ημέρας Βιοενέργειας Ανάπτυξη βιοδιυλιστηρίων με χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών (π.χ. απόβλητα και παραπροϊόντα συμβατικών βιομηχανικών κλάδων) Διαχωρισμός κλασμάτων προστιθέμενης αξίας από την αρχική πρώτη ύλη Ανάπτυξη βιοδιεργασιώνχρησιμοποιώντας ως πρώτη ύλη για την πραγματοποίηση ζυμώσεων την εκάστοτε ανανεώσιμη πρώτη ύλη για την παραγωγή βιογενών χημικών ουσιών και πολυμερών Σχεδιασμός βιοδιυλιστηρίων και βιοδιεργασιώνκαι εκπόνηση προκαταρκτικών τεχνο-οικονομικών μελετών 2014, 43,

Heavy fuel oil Ημερίδα για τον εορτασμό της Ελληνικής Ημέρας Βιοενέργειας Acetic acid 6 10 9 kg $0.99/kg Methanol 29.1 10 9 kg $0.21/kg Formaldehyde 4.9 10 9 kg $0.

5 10 9 kg $0.57/kg o-/m-/p-xylenes 10.1 10 9 kg $0.31/kg Toluene 7.85 10 9 kg $0.33/kg Diisocyanates 2.23 10 9 kg $2.2/kg Propylene Ethylene BTX Ενέργεια μπορεί να παραχθεί 43.

3 Heavy fuel oil Ημερίδα για τον εορτασμό της Ελληνικής Ημέρας Βιοενέργειας Acetic acid kg $0.99/kg Methanol kg $0.21/kg Formaldehyde kg $0.46/kg Jet fuel Crude oil Light fuel/diesel oil Polybutadiene kg Terephthalic acid kg $0.63/kg Natural gas liquids (methane, ethane, propane) Naphtha Oil coke Butadiene kg $0.57/kg o-/m-/p-xylenes kg $0.31/kg Toluene kg $0.33/kg Diisocyanates kg $2.2/kg Propylene Ethylene BTX Ενέργεια μπορεί να παραχθεί με διαφορετικές τεχνολογίες 9 kg 9 kg Butane/enes $0.44/kg $0.6/kg n-butanols σε αντίθεση με τις βιογενείςχημικές ουσίες και τα πολυμερή 9kg Polypropylene Benzene Cyclohexane kg $0.44/kg Cyclohexanone, Nylon-6, kg $0.33/kg που Isopropanol θα παραχθούν Acrylic acid Acrylonitrile αποκλειστικά Propylene από τη βιομάζα Cumene kg $0.56/kg Acetone kg $0.46/kg kg $0.84/kg Phenol kg $0.82/kg kg $1.92/kg Ethylbenzene kg $0.56/kg Styrene kg $0.55/kg kg $1.98/kg <$1/kg oxide kg $1.41/kg Acrylic fibres, nitrile rubber, ABS, SAN Polystyrene, SBR, ABS, SAN, resins Propylene glycol kg $1.48/kg Vinyl acetate kg $1.1/kg Ethanolamines kg $1.28/kg Polyethylene <$1/kg Ethylene oxide kg $1.17/kg Σεμινάριο στο Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Τροφίμων Mixture Vinyl chloride kg $0.48/kg Ethylene glycol kg $0.53/kg MTBE kg $0.29/kg Ethanol kg $0.42/kg Polyvinyl chloride

4 Μικροβιακές διεργασίες Πετροχημικές διεργασίες Συνδιασμός βιοδιεργασιών και χημικών μετατροπών Μικροβιακό έλαιο

6 Η βιομηχανική παραγωγή προϊόντων ζύμωσης εξαρτάται από το κόστος παραγωγής Οι παράγοντες που επηρεάζουν το κόστος παραγωγής προϊόντων ζύμωσης είναι οι παρακάτω: I. Η συγκέντρωση του τελικού προϊόντος (kg/m 3 ) II. Η παραγωγικότηταεκφρασμένη σε kg/(h.m 3 ) III. Η απόδοση μετατροπής της πηγής άνθρακα(kg/kg)

7 Η βιομηχανική παραγωγή προϊόντων ζύμωσης εξαρτάται από το κόστος παραγωγής Πάγιο κεφάλαιο επένδυσης ($/L) Παραγωγή αιθανόλης (10 $/L) Όγκος βιοαντιδραστήρα (L) Κόστος ανά κιλό πρώτης ύλης / απόδοση μετατροπής ($/Kg) Κόστος παραγωγής προϊόντος ζυμωσης = 1 $/kg Μείωση κόστους παραγωγής Παραγωγικότητα (kg m -3 h -1 ) Για να επιτευχθεί το επιθυμητό κόστος παραγωγής θα πρέπει η συγκέντρωση του τελικού προϊόντος να είναι μεγαλύτερη από 50 kg/m 3, η παραγωγικότητα να είναι μεγαλύτερη από 2.5 kg m -3 h -1 και η απόδοση μετατροπής της πηγής άνθρακα να ανέρχεται τουλάχιστον στο 80% της μέγιστης θεωρητικής τιμής.

8 Ανάπτυξη βιοδιυλιστηριων και βιοδιεργασιών με χρήση βιομηχανικών παράπλευρων ρευμάτων Βιομηχανικά ρεύματα Διαχωρισμός προϊόντων προστιθέμενης αξίας Παραγωγή θρεπτικού μέσου Μικροβιακή ζύμωση Διαχωρισμός / καθαρισμός Διήθηση Απόσταξη Εξάτμιση Ξήρανση Κρυστάλλωση Βιογενές προϊόν Μικροβιακά έλαια Ενζυμική υδρόλυση Βιοπολυμερή Βιοχρωστικές Ζύμωση στερεής κατάστασης Βακτηριακή κυτταρίνη Χημικές ουσίες

9 Θα πρέπει να λάβουμε υπόψη όλα τα στάδια της αλυσίδας παραγωγής πρώτων υλών, επεξεργασίας, διάθεσης και κατανάλωσης τροφίμων

10 NACE Code Ποσότητες τροφίμων από διαφορετικούς κλάδους (EU-27, 2012) NACE code description Βιομηχανικός κλάδος παραγωγής τροφίμων Ετήσια ποσότητα (10 6 t) Processing and preserving of meat Processing and preserving of poultry meat Production of meat and poultry meat products Processing and preserving of fish, crustaceans and molluscs Manufacture of fruit and vegetable juice Manufacture of oils and fats Operation of dairies and cheese making Manufacture of ice cream Manufacture of grain mill products Manufacture of starches and starch products Manufacture of bread; manufacture of fresh pastry goods and cakes Manufacture of rusks and biscuits; manufacture of preserved pastry goods and cakes Manufacture of macaroni, noodles, couscous and similar farinaceous products Manufacture of sugar Manufacture of cocoa, chocolate and sugar confectionery Processing of tea and coffee Manufacture of wine from grape Manufacture of beer 50 8

11 Παραδείγματα ανάπτυξης βιοδιυλιστηρίων σε διάφορους βιομηχανικούς κλάδους

In the sulfite pulping process, cellulose fibers is the main product and spent sulfite liquor(ssl) the main by-product stream.

12 Ανάπτυξη βιοδιυλιστηρίου στη βιομηχανία παραγωγής χάρτου Wood components are separated via treatment with calcium or magnesium sulfite. In the sulfite pulping process, cellulose fibers is the main product and spent sulfite liquor(ssl) the main by-product stream. SSL is concentrated in multiple-effect evaporators. The concentrated SSL contains high concentration of lignosulphonates, various inhibitors and significant quantities of sugars (mainly xylose with glucose, mannose, arabinose and galactose in lower quantities)

Αξιοποίηση αποβλήτων από διεργασίες παραγωγής προϊόντων ζαχαροπλαστικής Σύσταση (%, w/w) Αμυλούχα απόβλητα Σιρόπια Σοκολάτες Απόβλητα ψωμιού Πίτυρα σίτου Πρωτεΐνες 7,3 0,2 11,7 0,2 1,8 5

13 Αξιοποίηση αποβλήτων από διεργασίες παραγωγής προϊόντων ζαχαροπλαστικής Σύσταση (%, w/w) Αμυλούχα απόβλητα Σιρόπια Σοκολάτες Απόβλητα ψωμιού Πίτυρα σίτου Πρωτεΐνες 7,3 0,2 11,7 0,2 1,8 5 7, Υδατάνθρακες 86,1 (1,3) 57,5 94,5 (0,2 74,1) 68,1 77,7 (66,7 77,7) 47,5 52,7 (43,7 50,5) Λίπη / έλαια 1,1 (0,4) 0,6 23,4 (0 11,4) 0 1 (0 0,6) 36 ( περίπου 20) 3 4.2

14 Αξιοποίηση οινολασπών Ημερίδα για τον εορτασμό της Ελληνικής Ημέρας Βιοενέργειας

15 Αξιοποίηση παραπροϊόντων από διεργασίες παραγωγής βιοντήζελ από ηλίανθο Διεργασίες βιομετατροπής της γλυκερόλης Planned/future projects to follow

16 Παραγωγή βακτηριακής κυτταρίνης (C 6 H 10 O 5 ) n Συγκέντρωση (g/l) Time (days) Σάκχαρα (g/l) ( ) Σάκχαρα ( ) Βακτηριακή κυτταρίνη ( ) Κιτρικό οξύ

17 Ευχαριστώ πολύ

Σχετικά έγγραφα

Ανάπτυξη βιο-διυλιστηρίων σαν μέθοδο πλήρους αξιοποίησης βιομηχανικών αποβλήτων και παραπροϊόντων. Απόστολος Κουτίνας

10/06/2013 - ΗΜΕΡΙΔΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ BΙΟΜΑΖΑ: Ενεργειακή αξιοποίηση γεωργικών υπολειμμάτων και αγροτο-βιομηχανικών αποβλήτων Ανάπτυξη βιο-διυλιστηρίων σαν μέθοδο πλήρους αξιοποίησης βιομηχανικών αποβλήτων