Ứng dụng kỹ thuật chiếu xạ chùm tia điện tử kết hợp một số kỹ thuật hóa sinh để cải thiện và nâng cao hiệu suất sản xuất cồn sinh học từ rơm rạ

Abstract

Hiện nay nhiên liệu sinh học được sử dụng ngày càng nhiều nhằm thay thế dần các nguồn nhiên liệu hóa thạch đang ngày một khan hiếm để tích cực góp phần tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường. Việt Nam là nước có nguồn phế thải nông nghiệp dồi dào có thể sử dụng để sản xuất cồn sinh học (bioethanol). Chính vì vậy, việc sản xuất Bioethanol từ rơm rạ ngày càng được quan tâm nghiên cứu. Bài báo này trình bày kết quả bước đầu về nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật chiếu xạ chùm tia điện tử (EB) kết hợp với một số kỹ thuật hóa sinh để cải thiện hiệu suất chuyển hóa cellulose và lignocellulose từ rơm rạ bioethanol. Thí nghiệm được tiến hành bằng cách tiền xử lý rơm rạ bởi bức xạ EB, sau đó được thủy phân bằng acid sulfuric, rồi được tiếp tục thủy phân bằng chủng nấm Trichoderma spp., sau cùng là lên men bằng Saccharomyces cerevisiae. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm thủy phân và lên men cho thấy sản phẩm sau lên men rượu có độ cồn 4% (v/v) với hiệu suất chuyển hóa 62%. Với quy trình này, để sản xuất một lít ethanol 100% cần 6,9 kg rơm. Tuy nhiên, để có thể ứng dụng quy mô công nghiệp, cạnh tranh được các loại nhiên liệu hóa thạch, hướng nghiên cứu này cần được quan tâm đầu tư tiếp tục nghiên cứu nâng cao hơn nữa khả năng phân giải polysacharide của chùm tia điện tử và các loại bức xạ khác, phân lập các chủng vi sinh có hiệu suất đường hóa và lên men cao để hoàn thiện quy trình.