Syväeutektiset liuottimet lignoselluloosan fraktioinnissa
Saastamoinen, Heidi (2016)
Kandidaatintyö
2016
Julkaisun pysyvä osoite on
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2016121531592
http://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2016121531592
Tiivistelmä
Tässä kandidaatintyössä käsitellään syväeutektisten liuottimien toimivuutta lignoselluloosan fraktioinnissa. Lignoselluloosan hyödyntäminen esimerkiksi bioetanolin tuotannossa on tulevaisuuden biotalouden kannalta tärkeää. Syväeutektiset liuottimet ovat uusi liuotinryhmä, jotka koostuvat vetysidoksen luovuttaja- ja vastaanottajakomponenteista. Liuottimet ovat voidaan luokitella vihreiksi ja kestäviksi, sillä ne ovat myrkyttömiä ja biohajoavia, ja niiden komponentit ovat tyypillisesti luonnossa esiintyviä kemikaaleja.
Työssä perehdytään lignoselluloosan kemialliseen rakenteeseen ja lignoselluloosan erilaisiin lähteisiin. Työssä esitellään syväeutektisten liuottimien käsite, niiden kemiallinen koostumus sekä tärkeimmät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet.
Työssä tutkittiin aikaisemmin julkaistuja tuloksia lignoselluloosan jakeiden liuottamisesta syväeutektisilla liuottimilla. Liuottimien etuja ja haasteita teollisen mittakaavan hyödyntämisessä käydään läpi työn loppupuolella. Liuottimien käytettävyyttä arvioidaan myös prosessien kestävän kehityksen kannalta. Tuloksista käy ilmi, että syväeutektisilla liuottimilla pystytään liuottamaan tehokkaasti erityisesti ligniiniä. Syväeutektisilla liuottimilla on mahdollista tehostaa lignoselluloosaa hyödyntäviä prosesseja kestävän kehityksen mukaisesti. This bachelor’s thesis goal is to analyze the applicability of deep eutectic solvents (DES) in lignocellulosic pretreatment. Utilizing lignocellulosic biomass i.e. in biofuel production is important for the future bioeconomy. Deep eutectic solvents are a new solvent group that consists of a hydrogen bond donor (HBD) and an acceptor (HBA). DESs are green and sustainable due to their naturally found components and because of their non-toxicity and biodegradability.
This work concentrates on the chemical structure and different sources of lignocellulosic biomass. The concept of deep eutectic solvents is presented, as well as the chemical structure and the main physical and chemical qualities.
Literature was reviewed aiming to find out how different DESs solubilize various lignocellulose fractions. The results indicate that deep eutectic solvents are promising media for more sustainable lignocellulosic pretreatment, especially for delignification. The solvents’ pros, cons and the sustainability aspect is also discussed.
Työssä perehdytään lignoselluloosan kemialliseen rakenteeseen ja lignoselluloosan erilaisiin lähteisiin. Työssä esitellään syväeutektisten liuottimien käsite, niiden kemiallinen koostumus sekä tärkeimmät fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet.
Työssä tutkittiin aikaisemmin julkaistuja tuloksia lignoselluloosan jakeiden liuottamisesta syväeutektisilla liuottimilla. Liuottimien etuja ja haasteita teollisen mittakaavan hyödyntämisessä käydään läpi työn loppupuolella. Liuottimien käytettävyyttä arvioidaan myös prosessien kestävän kehityksen kannalta. Tuloksista käy ilmi, että syväeutektisilla liuottimilla pystytään liuottamaan tehokkaasti erityisesti ligniiniä. Syväeutektisilla liuottimilla on mahdollista tehostaa lignoselluloosaa hyödyntäviä prosesseja kestävän kehityksen mukaisesti.
This work concentrates on the chemical structure and different sources of lignocellulosic biomass. The concept of deep eutectic solvents is presented, as well as the chemical structure and the main physical and chemical qualities.
Literature was reviewed aiming to find out how different DESs solubilize various lignocellulose fractions. The results indicate that deep eutectic solvents are promising media for more sustainable lignocellulosic pretreatment, especially for delignification. The solvents’ pros, cons and the sustainability aspect is also discussed.