Célkitűzésem alapján nádat (Phragmites communis) elemeztem, mint egy lehetséges alternatív nyersanyagot, egy feltételezett többféle nyersanyagot feldolgozó második generációs bioetanolt előállító gyár számára. A nyers nád összetétele jelentős hasonlóságot mutatott más mezőgazdasági melléktermékekkel (36% cellulóz, 21% hemicellulóz, 19% lignin tartalom). Ezek után megfelelő kémiai előkezelést kerestem, amivel jelentősen növelhető az enzimes hidrolízis hatásfoka. Háromfaktoros (előkezelő oldat töménysége; előkezelés hőmérséklete; előkezelés ideje), kétszintes kísérleti tervet valósítottam meg a nátrium-hidroxidos előkezelés további javítására. A célfüggvény az összes szénhidrát konverzió volt. A hatások alapján szignifikáns lett az előkezelő oldat töménysége és az előkezelés hőmérséklete. Így a legmagasabb konverziót a 2% nátrium-hidroxid oldattal 1 órán keresztül 140°C-on előkezelt náddal értem el (95%). Utolsó lépésként egyidejű hidrolízis és fermentációval teszteltem a kísérleti terv szerint előkezelt nádat. A legmagasabb etanol kinyerést a 2% nátrium-hidroxiddal 2 órán keresztül 140°C-n előkezelt náddal értem el (95%).
A teljes kutatási beszámoló letölthető innen (PDF)
Szerző: Dr. Kálmán Gergely, Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék.