Awọn oniwadi ni Ile-ẹkọ Leibniz ti Imọ-ẹrọ Agricultural ati Bioeconomy ni Potsdam laipẹ ṣe atẹjade iwe imọran kan ninu Iwe akọọlẹ Iwadi Biofuel ti o ṣajọpọ awọn awoṣe eto-ọrọ-aje ti o wọpọ sinu imọran okeerẹ. Wọn ṣapejuwe kini ipin ati ọrọ-aje alagbero laarin awọn aala aye le dabi. Apa pataki ti iran yii jẹ ọlọgbọn, awọn ohun elo biorefine ti a ṣepọ.
Biomass, ie, ti a gbin, awọn ohun elo aise ti ibi, jẹ iṣura nla kan. A máa ń jẹ ẹ́, a máa ń bọ́ àwọn ẹlòmíì, a máa ń lò ó fún epo tàbí ká kọ́ ọ. Ohun ti o ku jẹ idapọ ti aṣa, ti a fi ilẹ kun, tabi ti sun. Sibẹsibẹ, gbogbo awọn iyokù ti a ko lo tun ni agbara. Ọna kan lati ṣe ijanu agbara yii jẹ nipasẹ oye, awọn ohun elo biorefine ti a ṣepọ. Ko dabi awọn biorefineries ti aṣa, ninu eyiti, fun apẹẹrẹ, awọn ile-iṣẹ kemikali yọkuro biokemika kan pato lati inu ifunni ohun-ini kan pato, awọn biorefineries wọnyi darapọ awọn ilana iyipada pupọ.
Dókítà Nader Marzban jẹ́ olùwádìí ní Leibniz Institute for Agricultural Engineering and Bioeconomy (ATB) àti olùkọ̀wé àkọ́kọ́ ìwé èrò náà “Smart Integrated Biorefineries in Bioeconomy: A Concept To Zero-Egbin, Emission Deduction, and Self-Tofficient Energy Production”. Ó ṣàpèjúwe rẹ̀ lọ́nà yìí: “Ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìmọ̀ ẹ̀rọ ìyípadà ló wà tí ó ń mú àwọn ohun èlò iyebíye jáde láti inú biomass. Àwọn wọ̀nyí ní ìpara microbial fermentation , bíi ti anaerobic digestion, àti pyrolysis . Fún àpẹẹrẹ, nínú ti anaerobic digestion, a ń ṣe biogas, pẹ̀lú ti o kù digestation tí ó ní àwọn èròjà organic tí ó níye lórí. Dípò lílò ó gẹ́gẹ́ bí ajílẹ̀, gẹ́gẹ́ bí àṣà, a lè yí ti ajẹyọ yìí padà sí àwọn ohun èlò humic atọwọ́dá nípasẹ̀ hydrothermal humification . Nígbà tí a bá fi sínú ilẹ̀, àwọn wọ̀nyí ń mú kí onírúurú bakitéríà dúró ṣinṣin wọ́n sì ń mú kí ìlera ilẹ̀ sunwọ̀n sí i. Ọ̀nà mìíràn tí ó dájú ni síso ti anaerobic digestion pọ̀ mọ́ pyrolysis, ìyẹn ni, carbonization. Níbí, biochar ń ṣiṣẹ́ gẹ́gẹ́ bí catalyst ó sì ń mú kí iṣẹ́ ṣíṣe biogas pọ̀ sí i. Ní àkókò kan náà, biochar ní àwọn èròjà oúnjẹ. Nínú ilẹ̀, ó lè pa àwọn èròjà oúnjẹ mọ́ fún ìgbà pípẹ́ àti - ní ìbámu pẹ̀lú àwọn ipò ilana - tọ́jú erogba fún ohun tí ó ju ọgọ́rùn-ún ọdún lọ."
Àpẹẹrẹ mìíràn ni ìfọ́. Fífi biochar kún un máa ń fọ́ àwọn ohun tí ń dènà ìfọ́, èyí sì máa ń mú kí ethanol àti lactic acid pọ̀ sí i. Jù bẹ́ẹ̀ lọ, a lè lo bioheat àti iná mànàmáná tí a ń rí nígbà pyrolysis fún ìfọ́, èyí tí yóò dín ìgbẹ́kẹ̀lé àwọn orísun agbára òde kù. A lè mú àwọn ìtújáde CO₂ láti inú pyrolysis kí a sì lò ó fún ìdàgbàsókè algae, èyí tí yóò sì jẹ́ orísun protein mìíràn.
Agbara ti awọn biorefineries smart jẹ nlanla, bii nọmba awọn iṣapeye ti o ṣeeṣe. Awọn ilana ile-iṣẹ bii tito nkan lẹsẹsẹ anaerobic, bakteria, pyrolysis, carbonization, ati humification kọọkan ni awọn aye adijositabulu ati pe o le ni idapo ni awọn ọna oriṣiriṣi. Dipo ki o gbẹkẹle iru baomasi kan ṣoṣo, awọn oniwadi n ṣiṣẹ pẹlu awọn ifunni oriṣiriṣi 90 ti o yatọ ni agbegbe ati ni akoko. Nipa asọye awọn ibi-afẹde bọtini ati awọn aye adijositabulu fun ilana kọọkan, awọn miliọnu awọn oju iṣẹlẹ ti o pọju farahan.
Dokita Marzban tọka si: "Iwadii idanwo ti gbogbo awọn oju iṣẹlẹ wọnyi yoo jẹ iye owo pupọ ati gbigba akoko. Akoko jẹ igbadun ti a ko ni. Aje wa duro dale lori awọn epo fosaili. A ti rii awọn ipa odi tẹlẹ. Eyi ni idi ti a fi gbarale awọn iṣeṣiro ti AI-ìṣó lati ṣe idanimọ awọn ilana imupese ti o dara julọ nipasẹ awọn ilana igbesẹ akọkọ, bi awọn ilana igbesẹ ti o ṣiṣẹ daradara julọ. ati lẹhinna so wọn pọ diẹdiẹ lati ṣe odidi ti o tobi julọ.”
Imọye ile-iṣẹ agbaye ati awọn abajade iwadii lọpọlọpọ - pẹlu awọn ti ATB - pese ipilẹ data ọlọrọ fun idagbasoke siwaju ti awọn ilana iyipada baomasi ti o wa. Awọn imọ-ẹrọ bọtini pẹlu awọn sensosi ti o ṣe iwọn taara ni awọn ilana ati iranlọwọ lati ni oye ti o dara julọ ti awọn ibaraenisepo ilana-ọja, ati oye itetisi atọwọda, awọn ibeji oni-nọmba, ati awọn ilana imuṣewe ilọsiwaju. Nipa gbigbe data, awọn agbara ṣiṣe, ati awọn algoridimu, oye, awọn biorefineries ti a ṣepọ le jẹ idagbasoke ti o jẹ adaṣe ati iwọn, ti o lagbara lati mu ẹgbẹẹgbẹrun, ti kii ba ṣe awọn miliọnu, ti awọn oju iṣẹlẹ.
Ojogbon Dokita Barbara Sturm, Oludari Imọ-ẹrọ ti ATB ati asiwaju onkọwe ti iwe naa, ṣe alaye: "Awọn ọlọgbọn, awọn biorefineries ti a ṣepọ le ti wa ni idagbasoke nipasẹ lilo awọn nẹtiwọki ati awọn ibaraẹnisọrọ laarin awọn ọna ṣiṣe ti o yatọ ati lẹhinna ti a fọwọsi ni otitọ. Ilana idaniloju yii jẹ ki o ṣe idanimọ awọn ela ati wiwa awọn anfani ti o farasin ti o le ṣe atunṣe boya nipa lilo awọn imọ-ẹrọ ti o wa tẹlẹ ati awọn ọna ṣiṣe ti o wa ninu awọn ọna ẹrọ hunovative ni iru awọn ọna ẹrọ hunovative. Ọna, paati biorefinery kọọkan n wa awọn asopọ pẹlu awọn omiiran, ti n dagba awọn nẹtiwọọki ti o pọ si nigbagbogbo lati wa ọna ti o dara julọ lati ṣaṣeyọri awọn ibi-afẹde ti a ṣeto.
Ọna iṣọpọ le jẹ ki a ṣẹda eto-ọrọ-aje alagbero nitootọ ti ko ni egbin ati duro laarin awọn aala aye. O mu ere ati ifigagbaga pọ si, eyiti o nilo ni iyara fun awọn idiyele kekere ti awọn epo fosaili. Bibẹẹkọ, atilẹyin ijọba ati awọn ilowosi eto imulo jẹ pataki lati dẹrọ ati mu yara gbigbe si awọn imọ-ẹrọ alawọ ewe. Ninu oro gun, smati, ese biorefineries yoo laiseaniani jẹ diẹ ere ju awọn ọna šiše ti o fojusi lori kan nikan ilana. Wọn yoo tun dinku agbewọle agbewọle awọn ohun elo aise pataki, nitorinaa jijẹ resilience ti awọn eto eto-ọrọ aje wa.
Pẹlu iwe imọran, ẹgbẹ ATB, pẹlu awọn alabaṣepọ lati Ile-ẹkọ giga ti Potsdam ati Ile-ẹkọ Imọ-ẹrọ ti Berlin, ti ṣe igbesẹ akọkọ. Ifọwọsi ati imuse wa ni bayi lati tẹle. ATB yoo bẹrẹ ikole ti biorefinery fun awọn idi iwadi ni Groß Kreutz, Brandenburg, Oṣu Kẹta yii. Eyi yoo ṣe iranlowo awọn ohun elo awakọ ti o wa tẹlẹ ati awọn ohun elo awakọ ni aaye Potsdam ati laabu aaye fun iṣẹ-ogbin oni-nọmba ni Marquardt. Gẹgẹbi apakan ti Leibniz Innovation Farm for Sustainable Bioeconomy (InnoHof®), ohun elo naa kii yoo ṣe apejọ iwadi ati adaṣe nikan ni ọna iṣelọpọ, ṣugbọn yoo tun ṣe afihan iṣeeṣe ti iru awọn imọran.
Pẹlupẹlu, ATB wa ninu ilana ti nbere fun imugboroja ile-ẹkọ kan lati ṣepọ iru awọn ọna eto paapaa diẹ sii nigbagbogbo sinu iwadii rẹ. Ni ipinnu lati pade apapọ pẹlu Ile-ẹkọ giga ti Osnabrück, ATB n kun lọwọlọwọ ọjọgbọn ọjọgbọn fun imọ-ẹrọ awọn ọna ṣiṣe ninu eto-ọrọ bioeconomy. Ojogbon Sturm tẹnumọ: "A gbọdọ ronu nipa eto eto, imọ-ẹrọ, awujọ, ati awọn imotuntun ti ọrọ-aje papọ. Nikan nipa agbọye eto kan lapapọ ni a le ṣe iṣapeye awọn ọna ṣiṣe ti o wa ni ipilẹ ki wọn ṣe imunadoko iṣẹ ṣiṣe iduroṣinṣin. nupojipetọ imọ-ẹrọ ti Germany ati Yuroopu. ”
Atilẹba atejade
Marzban N., Psarianos M., Herrmann C., Schulz-Nielsen L., Olszewska-Widdrat A., Arefi A., Pecenka R., Grundmann P., Schlüter O dara, Hoffmann T., Rotter VS, Nikoloski Z., Sturm B.ries Smart biorefine, Integrated biorefine zerofine. idinku itujade, ati iṣelọpọ agbara ti ara ẹni. Biofuel Research Journal 45 (2025) 2319-2349.
DOI: 10.18331 / BRJ2025.12.1.4
Ka tun
