بررسی آزمایشگاهی پیش آمایش باگاس نیشکر با استفاده از روش های ترکیبی فیزیکی – شیمیائی

سوخت های زیستی یکی از روش های جایگزینی سوخت های فسیلی تجدید ناپذیر می باشد. استفاده از مواد محتوی نشاسته و شکر برای تولید زیست سوخت های نسل اول منجر به ایجاد نگرانی هایی در مورد امنیت غذایی بشر گردید و این امر توجه محققین را به استفاده از منابع لیگنوسلولزی برای تولید زیست سوخت های نسل دوم معطوف نمود. باگاس نیشکر از جمله مواد لیگنوسلولزی بوده که جزء پسماندهای صنایع تولید قند است. هدف این پژوهش بررسی آزمایشگاهی پیش آمایش باگاس نیشکر و سنجش میزان تولید گلوکز پس از اتمام هیدرولیز آنزیمی می باشد. در این پژوهش دو دسته از آزمایشات مورد انجام و بررسی قرار گرفت. دسته ی اول آزمایش ها شامل پیش آمایش اسیدی باگاس نیشکر به کمک محلول های اسید سولفوریک رقیق و بخاردهی در اتوکلاو بود که میزان گلوکز تولید شده در شیرابه ی اسیدی علاوه بر تفاله ی جامد، مورد سنجش قرار گرفت. در دسته ی دوم آزمایش ها پیش آمایش باگاس نیشکر به کمک محلول های اسید سولفوریک رقیق و گاز ازن انجام گرفت. برای مدل سازی نتایج آزمایشگاهی مربوط به آزمایش های دسته ی اول از مدل های نیمه تجربی و همچنین مدل های شبکه عصبی استفاده گردید که در آن غلظت محلول اسیدی، زمان اقامت در اتوکلاو و دما ورودی های شبکه بودند و خروجی شبکه غلظت گلوکز تولید شده بود. برای مدل سازی نتایج آزمایشگاهی مربوط به آزمایش های دسته ی دوم تنها از مدل های شبکه عصبی استفاده گردید که در آن غلظت محلول اسیدی، زمان اقامت در اتوکلاو، نسبت وزن باگاس به حجم اسید، زمان اقامت نمونه ها در راکتور ازن دهی و رطوبت نمونه های ورودی به راکتور، ورودی های شبکه بودند و خروجی شبکه غلظت گلوکز تولید شده بود. برای تخمین بهینه ی پارامترهای مدل های نیمه تجربی از روش بهینه سازی مشتق تکاملی استفاده شد. همچنین در مدل شبکه عصبی، بهینه سازی تعداد نرون های لایه ی پنهان با استفاده از روش آماری استاندارد k-fold cross-validation انجام شد. نتایج مدل سازی ها، تطابق بسیار خوبی با نتایج آزمایشگاهی دارد.