Aromatik sülfonik asit katalizörler varlığında levülinik asit üretimine biyokütle içeriğinin etkisi
Bildiriler > Özet Bildiri · 2023
Yazarlar: Doğan Emre YÜKSEL, Levent BALLİCE
6th International Eurasian Conference on Biological and Chemical Sciences (EurasianBioChem 2023), Türkiye, Ankara, Uluslararası, Sözlü Sunum, Özet Bildiri, 2023-2023, ss 255-255
Özet
<p>Dünyada yılda oluşan lignoselülozik biyokütlenin %97’ye yakın kısmı değerlendirilmemektedir. Bu büyük potansiyelden kimyasal ve biyokimyasal yöntemlerle sıvı ve gaz yakıtlar ile çeşitli kimyasalları elde etmek için laboratuvar ve pilot ölçekte yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Lignoselülozik biyokütleden üretilebilecek 12 önde gelen kimyasaldan (Building Blocks) oluşan bir liste 2004 yılında yayınlanmıştır. Bu kimyasallar çok yakın bir gelecekte petrokimya rafinerilerinin yerini alması planlanan biyorafinerilerin temelini oluşturacaktır. Bu 12 kimyasaldan biri de LEVÜLİNİK ASİT (LA)’dir. Bu çalışmada, ülkemiz için önemli olan biyokütlelerin atıklarından, aromatik sülfonik asit katalizörleri varlığında otoklav reaktör sistemi kullanılarak LA oluşum koşulları araştırılmıştır. Belirlenen parametreler için optimum koşulların belirlenmesi amacıyla, selüloz-hemiselüloz içeriği yüksek olan aspir sapı ile çalışmalara başlanması uygun görülmüştür. Reaksiyon sıcaklığı (120, 140, 160, 180, 200 ve 220°C), pH (0,5, 1,0 ve 1,5), solvent / biyokütle oranı (ağırlıkça 10, 15 ve 20) ve katalizör tipinin (BSA, PTSA ve LABSA) maksimum LA verimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Minitab-19 Yazılımı ile oluşturulan L18 Taguchi deney tasarımına göre yapılan denemelerde maksimum LA verimi için optimum koşullar, 200°C sıcaklıkta 0.3 M konsantrasyonda paratoluensülfonik asit (PTSA) ve çözücü/biyokütle oranı 20 olarak bulunmuştur. Elde edilen bu sonuçlara göre ayçiçeği sapı, mısır koçanı, fındık kabuğu ve palamut denemeleri optimum noktalarda gerçekleştirilmiştir. Mısır koçanı ile yapılan denemelerde maksimum LA verimi 120. dakikada 94 g/kg olarak bulunmuştur. Bu değer optimum koşullarda aspir sapında bulunan değerden (88 g/kg) daha yüksektir. Ayçiçeği sapı denemesinde 120. dakikada maksimum LA verimi 49.38 g/kg olarak bulunmuştur. Bu değerin aspir sapı ile optimum koşullarda bulunan değerden (88 g/kg) oldukça düşük olması dikkat çekmektedir. Fındık kabuğu ve palamut ile yapılan deneylerde maksimum LA verimi sırasıyla 70 g/kg (20. dakikada) ve 61 g/kg (20. dakikada) olarak bulunmuştur. Bu değerler, optimum koşullarda aspir sapında bulunan değerden (88 g/kg) daha düşüktür.</p><p>Anahtar Kelimeler: Hidrotermal dönüşüm, levulinik asit, lignoselülozik biyokütle, Taguchi yaklaşımı, aromatik sülfonik asitler.</p>