برای جستجو در بین هزاران پایان نامه در موضوعات مختلف     

      و دانلود متن کامل آنها با فرمت ورد اینجا کلیک کنید     

 
دانلود پایان نامه

46/0
ساقه تنباکو
4/2
2/28
4/42
27
40/0
باگاس
6/24
7/39
2/25
36/0
2-4-3-1 سلوز
فراوان ترین ترکیب آلی(پلی ساکارید) در طبیعت است حدود یک سوم وزن تمام گیاهان را تشکیل می دهد. مقدار تخمینی تولید آن در جهان40 میلیون تن در سال می رسد. سلولز پلیمری از گلوکز بتا است که در وضعیت طبیعی خود، زنجیره ای خطی متشکل از هزاران مولکول گلوکز است که توسط اتصالات گلیکوزیدی و به صورت رشته های موازی بهم متصلند. واحد اصلی تکرار شونده سلوبیوز می باشد. واحدهای پی درپی گلوکز در سلولز، نسبت به واحدهای مجاور خود180درجه به دور محور زنجیره گردش می کنند و لذا سلوبیوز انتهایی به یکی از دو شکل متفاوت استرونو شیمیایی ظاهر می شود. زنجیره پلیمر سلولز ساختار نواری مسطحی دارد که با پیوند هیدروژنی داخلی پایدار می گردند. سلولز در آب نامحلول است و قدرت کشش بالایی دارد و نسبت به تجزیه بسیار مقاومتر از سایر پلیمر های گلوکز نظیر نشاسته می باشد. فیبرهای سلولزی استحکام چوب را ایجاد کرده و شامل تقریبأ50-40 درصد وزنی چوب خشک است.
2-4-3-2 همی سلولز
در حالی که سلولز همو پلیمری خطی است. و ازگونه ای به گونه ای دیگر تفاوت چندانی ندارد، همی سلول هتروپلیمری پر انشعاب و معمولا غیر بلورین است. واحدهای قندی همی سلولز، شامل پنتوزها(دی زایلوزیاگزیلوز، ال آرابینز) و هگزوزها (دی-گالاکتوز، ال گالاکتوز، دیمانوز، ال رامنوز، ال فوکوز) و اسیدهای یورونیک(اسیددی-گلوکورونیک) هستند. این واحد ها بطور متغییر با استیل دار شدن و متیل دار شدن اصلاح می شوند. همی سلولز معمولاً 28 درصد از چوبهای نرم و 35 درصد چوبهای سخت راتشکیل می دهد. همی سلولز مخلوطی از مونوساکاریدهای پلیمرشده مختلف همچون گلوکز ومانوز، گالاکتوز، زایلوز، آرابینوز، اسیدگلوکرونیک و بقایای اسید گالاکترونیک است. زایلوز یک قند پنتوز است که از همی سلولز موجود در زیست توده های چوب سخت مشتق شده است. اما آرابینوز از قندهای پنتوز که از بقایای کشاورزی و دیگر گیاهان زراعی علفی همچون علف، مشتق شده است. در صورتیکه آرابینوز فقط 2الی4 درصد از کل پنتوز در چوبهای سخت را می سازد، همی سلولز متشکل از زنجیره های طولانی مولکول های قند است اما در برگیرنده گلوکز(قند شش کربنی) همراه با قند پنج کربنی نیز است. ساختار دقیق شکل گیری همی سلولز، می تواند بسته به نوع گیاه متفاوت باشد، از آنجایی که قند پنج کربنی شامل درصد بالایی از قندهای در دسترس است، توانایی احیای مجدد و تخمیر آنها به اتانول جهت کار آمدی و اقتصادی بودن فرایند حائز اهمیت است. اخیراٌ میکروارگانیزم های خاصی از نظر فنی مهندسی بررسی شده اند که می توانند قندهای پنج کربنی را با کارامدی بالایی به اتانول تبدیل نمایند. یک نمونه از میکروارگانیزم های از این نوع که توسط دانشگاه فلوریدا توسعه یافته است قادراست هم قند پنج کربنی و هم قند شش کربنی را تخمیر نماید. دیگر محققان میکروارگانیزم هایی با توانایی تخمیر موثر در حداقل بخشی از قند را توسعه دادند.
2-4-3-3 لگنین
لیگنین پلیمر مرکب و متقاطع و دارای اتصال عرضی، منومرهای پیوند فنلی بوده که ساختار مولکولی بزرگی را می سازند. این ماده در ساختمان دیواره سلولی وجود دارد و در مقابل حمله میکروبی و تنش اکسیدی غیر قابل نفوذ و مقاوم می باشد. لگنین در دیواره سلولی گیاهان، سرخسها، پنجه گرگیان و بویژه دربافت های آوندی انتقال مایعات وجود دارد. لگنین دار شدن، استحکام مکانیکی بافت های چوبی را افزایش می دهد و موجب سرپا باقی ماندن درختان غول پیکر بادها متر ارتفاع میگردد. طی فرایند لیگنیندار شدن، مولکولهای درحال رشد لگنین فضای بی الیاف سلولز و زنجیره های همی سلولز را پر می کنند. لگنینها را بر اساس مقدار نسبی هر یک از واحدهای ساختمانی به سه نوع لگنین سخت چوب، لگنین نرم چوب و لگنین علفی تقسیم می کنند. شکل 2-2 ساختار ان را نشان می دهد.
شکل 2-2 ساختار سه نوع لگنین سخت چوب، لگنین نرم چوب و لگنین علفی
p-Coumaryl alcohol Coniferyl alcohol Sinapyl alcohol
معمولاً نرم چوبها شامل لیگنین بیشتری از سخت چوبها هستند. مانند هالوفیتها(شور پسندها) که در اراضی شور کشور برای اولین بار در دست مطالعه و اقدام است.Zainul Abideen و همکاران (2011) در بررسی توان گونه های هالوفیت بعنوان منبع بیوماس لیگنوسلولزی نشان دادند که برخی از گونهای هالوفیت مانند Halopyrum، Karka، typha و …در مناطق ساحلی پاکستان پتانسیل محصولات بیواتانول را دارا هستند. آنها نشان دادندکه این گراسهای دائمی مقاوم به شوری بوده و نرخ رشد بالایی برای تولید بیوماس لیگنوسلولزی با کیفیت شامل37-26% سلولز، 38-24% همی سلولز و کمتراز10% لیگنین دارند. با انجام تحقیق در این زمینه میتوان در ایران با انتخاب گیاهان دائمی با بیو ماس بالا که مواد لیگنو سلولزی مناسبی برای تبدیل شدن به اتانول دارند با توجه به اینکه ایران 365 نوع هالوفیت دائمی و یکساله دارد. برای تولید اتانول استفاده کرد. اگر چه عناصر ساختاری اصلی در لیگنین مشخص شده است، امٌا بسیاری ازجنبه های آن ناشناخته است. پیوندهای شیمیایی بین لیگنین و همی سلولز و حتی سلولز گزارش شده است. لیگنین ها به تجزیه آنزیمی و شیمیایی بسیار مقاوند.
در صورت موفق آمیز بودن اتانول از زیست توده، هزینه های اتانول کاهش چشمگیری خواهد داشت. چون قیمت ماده خام بیش از55% در هزینه تولید مشارکت دارد، مواد خام ارزان مانند بیومس لیگنو سلولزیک و ضایعات کشاورزی و غذایی، برای رقابتی کردن بیواتانول در بازار مورد توجه قرار گرفتند. بیومس لیگنوسلولز یک شامل گروه گوناگونی از مواد: باقیمانده های کشاورزی (کاه غلات، پوست برنج، ضایعات پنبه و…)، باقیمانده های جنگلی(هرس،چوب بری) و ضایعات جامد شهری می باشد. تولید بیواتانول از این مواد خام می توانند جایگزین مناسبی برای انهدام این باقیمانده ها باشد(وایمن و دیگران2007). لذا علاقه فزاینده ای به کشف استراتزی های جدید به منظور کاربرد این باقیمانده ها برای تولید بیواتانول وجود دارد. یک مشکل عمده با تولید بیواتانول در دسترس پذیری موا د خام برای تولید است. این در دسترس پذیری زیست توده ها برای تولید بیواتانول می توانند به طور قابل توجهی از فصلی به فصل دیگر فرق کند و به موقعیتهای جغرافیایی بستگی دارد. قیمت مواد خام هزینه های جمع آوری و انتقال تا حد زیادی متغییر است که می توانند هزینه های تولید بیواتانول را متاٌثر نماید. بنابراین تحقیق در خصوص گونه های بومی و محلی که قابلیت تولید بیواتانول را دارند. می توانند به توسعه این صنعت کمک بزرگی کند. اخیراٌ اتانول عمدتاٌ از گیاهان و محصولات زراعی تولید گشته و این در گرایش و تمایل به استفاده از مواد لیگنوسلولزی ارزانتر به عنوان ماده اولیه برای تولید اتانول نظیر کودزو(روان و دیگران2008) ماهولادرخت(سوتکومار و دیگران، 2008)، ضایعات حاصل از آسیاب گندم(مارکوس2008)، پوست درختان(کیم و دیگران، 2008) مشاهده میگردد.
دسته بندی : علمی