生物質(zhì)燃料乙醇是一種高度清潔的交通液體燃料,,是替代車用燃油,、減少溫室氣體排放,、緩解大氣污染的最佳技術(shù)選擇。我國政府高度重視和積極發(fā)展甘薯原料的生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè),,但甘薯發(fā)酵醪液為粘度大(大于10萬mPa.S),、流動性差的非牛頓流體(一般的發(fā)酵液粘度小于100mPa.S),采用傳統(tǒng)工藝發(fā)酵,,發(fā)酵醪傳質(zhì)傳熱困難,,會嚴(yán)重影響乙醇發(fā)酵效率。
為解決此問題,,目前多采用加水稀釋原料來降低粘度,、增加其流動性的方法,一般添加與原料1:1的水,。但是甘薯的可發(fā)酵糖含量一般在20%左右,,原料經(jīng)1:1加水稀釋后,會不可避免地將可發(fā)酵糖濃度降低至10%左右,,從而導(dǎo)致發(fā)酵醪液中乙醇濃度只有5%~6%,,蒸餾過程的能源消耗和廢液排放量較高,,不符合能源生產(chǎn)所追求的能源產(chǎn)出最大化的目標(biāo),同時也不符合清潔生產(chǎn)的要求,。
中國科學(xué)院成都生物研究所應(yīng)用與環(huán)境微生物研究中心趙海研究員課題組張良等人,開發(fā)出適合甘薯高效燃料乙醇生產(chǎn)過程中的快速高效降粘預(yù)處理技術(shù),。在實驗室和小試水平上,,在發(fā)酵前兩個小時內(nèi),將發(fā)酵醪粘度由超過10000mPa.s降到1000mPa.s以下,,改善鮮甘薯濃醪的傳質(zhì)傳熱效果,,提高發(fā)酵速度;減輕高濃度甘薯燃料乙醇生產(chǎn)過程中的蒸餾負(fù)荷,,并可通過提高固液分離效果,,降低固液分離難度,有效降低發(fā)酵廢渣的排放,。
該研究的相關(guān)論文已在荷蘭Fuel Processing Technology雜志發(fā)表,。(Liang ZHANG, Qian CHEN, Yanlin JIN, et al. Energy-saving direct ethanol production from viscosity reduction mash of sweet potato at very high gravity. Fuel Process. Technol. Doi: 10.1016/j.fuproc.2010.08.009),。