بررسی امکان تولید بیوهیدروژن و بیوگاز از کاه برنج با استفاده از پیش فرآوری قلیایی و فتوکاتالیست نانودی اکسید تیتانیوم

مصرف روز افزون انرژی حاصل از سوختهای فسیلی اگر چه رشد سریع اقتصادی جوامع مختلف را به همراه داشته اما به واسطه انتشار آلاینده های حاصل از احتراق سوختهای فسیلی، جهان را با تغییرات تهدیدآمیزی روبه رو ساخته است. از طرفی منابع انرژی فسیلی پایان پذیر خواهد بود و لذا در این راستا به طور گسترده به توسعه ی انرژی های نوین و تجدید پذیر پرداخته شده است. بیوهیدروژن یکی از مطرح ترین گزینه ها به عنوان حامل جدید انرژی است. هیدروژن به علت داشتن محتوای انرژی زیاد (g/kJ 122 (در مقایسه با سوخت های هیدروکربنی از سوخت های نوید بخش درآینده است. در سال های اخیر با افزایش میزان زایدات کشاورزی از جمله کاه برنج و مشکلات ناشی از تجمع و دشواری دفع آن ها استفاده از این مواد به عنوان خوراک تولید فرآیند تخمیر و تولید ماده ای مفید همانند بیوهیدروژن و بیوگاز بسیار مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش سعی شده تا علاوه بر بررسی انواع روش های تخمیر در تاریکی تولید بیوهیدروژن، یکی از به روزترین روش های پیش فرآوری مواد لیگنوسلولزی جهت افزایش تولید بیوهیدروژن مورد بررسی قرار گیرد. باتوجه به اثرات زیست محیطی ناشی از استفاده از مواد شیمیایی در پیش فرآوری ترکیبات لیگنوسلولزی در کارهای تحقیقاتی جدید مسیر پیش فرآوری ترکیبات لیگنوسلولزی به سمت استفاده از ترکیبات اسیدی و قلیایی با غلظت های پایین در کنار استفاده از ترکیبات کاتالیزوری است تا علاوه بر کاهش آسیب های ناشی از تولید ترکیبات آلاینده، بازده ی تولید انرژی های زیستی نیز افزایش یابد. حال با توجه به قابلیت تولید الکترون- حفره در سطح فتوکاتالیست نانو دی اکسید تیتانیوم و جذب این الکترون ها و انجام واکنش های اکسایش- کاهش بر روی سطح مواد آلی، می توان از این ویژگی در پیش فرآوری های مواد لیگنوسلولزی استفاده کرد.