عدد اکتان

۱۰۷

۱۱۲

۱۰۰

دمای اشتعال اتوماتیک(k)

۶۰۶

۷۳۷

۵۳۰

گرمای ویژه تبخیرMj/kg

۰.۹۱

۱.۱۸

۰.۲۶

انرژی گرمادهی Mj/kg

۲۶.۷

۱۹.۹

۴۴.۴

۱-۲ضرورت استفاده از اتانول :
بیواتانول یک سوخت مایع مهم تجدید شدنی در وسایل نقلیه می باشد، که برخلاف بنزین یک سوخت آمیخته با اکسیژن، که شامل ۳۵% اکسیژن است. بطوری که می توانند ذرات ریز و نشر NOX را از احتراق کاهش دهد. زمانی که عمل سوختن صورت می گیرد. اتانول منتج شده از تخمیر، هیچ افزایش خالصی را در میزان دی اکسید کربن جو بوجود نمیآورد.
اگر بیواتانول حاصل از توده زیستی جهت به حرکت در آوردن وسایل نقلیه با آلودگی کم استفاده شود نشر خالص CO2 کمتر از ۷% از مقداری است که ماشین یکسان از بنزینی دارای فرمول جدید استفاده می کند. از طرف دیگر با ملاحظه افزایش مستمر هزینه های مواد نفتی و وا بستگی به منابع سوخت فسیلی توجه قابل ملاحظه ای به منابع انرژی دیگر معطوف شده است. تولید اتانول یا اتیل الکل C2H5OH از توده زیستی روشی جهت کاهش مصرف مواد نفتی می باشد. تولید داخل و استفاده از اتانول به عنوان سوخت می توانند باعث کاهش وابستگی به بنزین، کاهش کمبودهای تجاری ایجاد شغل در مناطق روستایی کاهش آلودگی همراه کاهش تغییرات جوی جهانی از دی اکسید کربن شود. و ادامه استفاده از سوختهای فسیلی برای بر آوردن تقاضای جهانی انرژی منجر به افزایش غلظتهای CO2 در جو و گرم شدن جهان شده است.

بدین سبب تلاشها برا ی توسعه روشهایی برای کاهش اثر انتشار گازهای گلخانه ای افزایش یافته است. غلظت CO2 اتمسفر از مقدار اولیه v ppm280 به حدود ppmv370 درسال ۲۰۰۰ رسید و همچنان رو به افزایش است. و دمای جو زمین را افزایش می دهد. کاهش استفاده از سوختهای فسیلی بطور قابل توجهی میزان CO2 تولید شده را کاهش داده و باعث کاهش سطوح آلودگیها می شود. بسیاری از برنامه های تحقیقاتی اخیرأ روی بهبود مفاهیم چون منابع تجدید پذیر توسعه پایدار انرژی های زیستی فرایند های سازگار با محیط زیست و غیره متمرکز نموده اند و به طور کلی فرایند استفاده از سوختهای زیستی به شرح زیر است.
سوختهای زیستی به راحتی از منایع معمول بیومس بدست می آید.
در فرایند سوختن CO3 وجود دارد.
توانایی سازگاری قابل توجهی با محیط زیست دارد.
این سوختها توسط میکروبها تجزیه پذیرند و در چرخه طبیعی شرکت می کنند.
فصل دوم
کلیات

۲-۱مقدمه:
سلولز فراوا نترین پلی ساکارید در طبیعت است که حدود یک سوم وزن تمام گیاهان را تشکیل می دهد. سلولز پلیمری از گلوکز بتا است که توسط اتصالات گلیکوزیدی و به صورت رشته های موازی بهم متصلند. تئوری احتراق وهیدرولیز در فرایند تولید بیواتانول از پسماندهای سلولزی مهم هستند.
مزایای هیدرولیز آنزیمی سلولز به قند شامل حل مشکلات ضایعات مواد سلولزی، تبدیل گلوکز به اتانول ازطریق تخمیر که بعنوان سوخت مورد استفاده قرار می گیرد و تولید اتیلن از اتانول می باشد. این مواد در صنایع شیمیایی و خود گلوکز بستگی به درجه خلوص آن در صنایع دارویی، غذایی کاربرد دارد. مناسب ترین روش تولید گلوکز روش ترکیبی (هیبرید) است که مراحل پیش فرایند آن که قبل از هیدرولیز آنزیمی انجام می شود برای حذف ناخالصی های غیر سلولزی (لیگنین و همی سلولز) می باشد.
برای اینکه بیو مس جامد به انرژی گرمایی تبدیل شود بایستی عملیات احتراق را طی نماید اگر چه تکنولوژی احتراق بسیار مختلفی در دسترس است. سه مرحله احتراق داریم که اشاره می شود.
۲-۲تئوری احتراق:
۲-۲-۱سوزاندن (احتراق مستقیم)
۲-۲-۲فساد باکتریایی: باکتری از حیوانات و گیاهان مرده تغذیه می کند. زمانیکه گیاهان و حیوانات فاسد میگردند. آنها یک گاز بیرنگ و بی بو به نام متان تولید می کنند. گاز متان از انرژی غنی است و از اجزا تشکیل دهنده گاز طبیعی است که میتوانیم برای تولید گرما و یا برق بسوزانیم.
۲-۲-۳تخمیر: ما میتوانیم خمیر ترش (یک باکتری) برای تولید یک الکل به نام اتانول به بیومس اضافه کنیم. برای قرنها مردم غلات را برای نوشیدنی های الکلی مانند شراب و آبجو تخمیر می کردند. اتانول گاهی اوقات برای تولید سوخت موتور استفاده می شود.
بیواتانول ممکن است بوسیله تخمیر مستقیم از قندها و یا ازکربوهیدرات های دیگر که می توانند به قند تبدیل شوند همچون نشاسته و سلولز تولید شود. قندها از منابع مختلف بدست می آیند. مواد خام مورد استفاده به سه دسته از مواد خام کشاورزی تقسیم می شوند.
قندهای ساده از نیشکر، چقندر قند و میوه ها
نشاسته از حبوبات، سیب زمینی و محصولات ریشه دار
سلولز از چوب، پسماندهای کشاورزی، فاضلاب های جامد شهری، هالوفیتها(شور پسند)، جلبکها، کاغذ باطله و پسماندهای محصولی
۲-۳روش های هیدرولیز پسماندهای سلولزی:
به طور کلی سه روش برای هیدرولیز سلولز و تبدیل آن به بیواتانول در صنعت یافت می شود که عبارتند از: هیدرولیز اسیدی، هیدرولیز آنزیمی و فرایند های ترموشیمیایی که در فصل سه توضیح کامل داده خواهد شد.
۲-۴مواد اولیه مورد استفاده در تولید بیواتانول: