إنتاج وقود حيوي )الإيثانول( انطلاقا من مخلفات التمور: نمذجة كيومترية لعملية التخمر

Abstract

يُعدّ البيو ايثانول من أهم أنواع الوقود الحيوي البديل، وذلك نظرًا لخصائصه البيئية الجيّدة و امكانية انتاجه من مصادر طبيعية متجددة، مما يجعله احد الخ يارات الاستراتيجي ة في ظل توجه العالم نحو الطاقات النظيفة . وفي هذا ا ل طار يندرج هذا العمل ضمن جهود البحث عن بدائل طاقوية مس تدامة، قليلة التكلفة و نظ يفة، من خلل الاس تغلل ا لمثل لمجلّفات التمور، ل س يّما تمر "الغرس"، باعتباره مادة أولية غنية بالسكريات وقليلة القيمة التجارية بالمقا ن رة بباقي التمور، مما يفتح أ فاقًا واسعة لعادة تث ينها وتوظيفها في انتاج البيو ايثانول. وقد تم انجاز هذا العمل على مرحلتين مترابطتين : مرحلة الاس تخلص، وكان الهدف منها اس تخلص السكريات بأ على تركيز ممكن، انطلقًا من 1 غرام من تمر الغرس. و لتحقيق هذه الغاية، تم دراسة تأ ثير عوامل أساس ية على هذه العملية والمتمث لة في: كتلة التمر /حجم الماء) 𝑚𝑣 ( ) 0.1 - 0.55 (، درجة حرارة الاس تخلص °)ex(T ( 60 - 90 درجة مئوية( و زمن الاس تخلص )ex(t ( 30 - 120 دقيقة( أظهرت النتائج المتحصّل عليها أن أفضل نس بة لس تخلص السكريات سُُّلت تحت الشروط التالية: ال نس بة بين كتلة التمر وحجم الماء ) 𝑚𝑣=0,1955 ،) درجة حرارة الاس تخلص C) ° 43,03= ex(T وزمن اس تخلص ) min34,74=ex(t . بينما شملت المرحلة الثانية عملية التخمير، والتي تم من خللها تحويل السكريات المس تخلصة في المرحلة الاولى الى ايثانول بواسطة خميرة Saccharomyces cerevisiae ، وللحصول على عملية تخمر مثالية، تم دراسة تأ ثير مجموعة من العوامل أساس ية على هذه العملية بما فيها درجة الحموضة الوسط (pH) ( 4.5 - 6 (، كمية أنوية التمر المضافة) ndm ) ( 0 - 3 غرام / لتر ( ، كمية الخميرة ) lm ( ) 250. - 3 غرام / لتر(، و مدة التخمير) ft ( ) 20 - 72 ساعة( . وقد تمّ نمذجة تأ ثير هذه العوامل باس تعمال منهجية تصميم التجارب E)O(D ، باعتماد نموذج -BoxBehnken Design (BBD) من أجل تحديد الشروط المثلى لكل مرحلة . النتائج المتحصل عليها اظهرت انه تمّ تحقيق أفضل مردودية ل ليثانول في الشروط التالية: كمية الخميرة ) 𝑔𝑙=3lm (، كمية أنوية التمر ) 𝑔𝑙1,51 = ndm (، درجة الحموضة ) 4,36 = pH ( و زمن التخمر ) h72 = ft (، و التي سمحت بالحصول على مردود قدر ه 0.391 غرام ايثانول لكل غرام من تمر الغرس.