Jump to content

Багасса

Багасса сахарного тростника на острове Хайнань , Китай.

Багасса ( / b ə ˈ ɡ æ s / bə- GAS ) — сухой мясистый волокнистый материал, который остается после измельчения стеблей сахарного тростника или сорго для извлечения их сока. [ 1 ] Его используют в качестве биотоплива для производства тепла, энергии и электричества, а также в производстве целлюлозы и строительных материалов. Багасса агавы аналогична, но представляет собой остатки материала после извлечения голубой агавы сока .

Этимология

[ редактировать ]

Слово происходит от слов «багассе» (французский) и «багазо» (испанский), что означает «отходы» или «мусор» . Первоначально это слово относилось к материалу, оставшемуся после прессования оливок, пальмовых орехов и винограда. Со временем это слово стало использоваться в контексте переработки таких растений, как сахарный тростник и сахарная свекла. Сегодня это обычно относится к побочным продуктам завода по производству сахарного тростника. [ 1 ]

Описание

[ редактировать ]

Багасса — это твердый побочный продукт при извлечении жидких компонентов из растений. Большая часть сердцевины этих растений представляет собой гетерогенное «сердцевинное» волокно. Это волокно представляет собой в основном ткань паренхимы , а также волокна луба, кожуры или стебля склеренхимы .

Вот пример химического анализа промытого и высушенного жома: [ 2 ]

Производство

[ редактировать ]
Дробление сахарного тростника в Энженьо-да- Кальета , Мадейра . Багасса попадает в желоб и удаляется на пассажирский ремень внизу.

На каждые 10 тонн измельченного сахарного тростника сахарный завод производит почти три тонны влажного жома. Использовать этот побочный продукт непосредственно в качестве топлива сложно из-за высокого содержания влаги, обычно 40–50 процентов. Вместо этого выжимку обычно хранят до дальнейшей обработки.

Для производства электроэнергии жом хранится во влажных условиях. В этих условиях жом подвергается мягкому экзотермическому процессу , поскольку остаточные сахара слегка разлагаются.

При производстве бумаги и целлюлозы жом обычно хранят влажным, чтобы облегчить последующее удаление остатков сахара, а также коротких сердцевинных волокон. Эти волокна будут препятствовать процессу изготовления бумаги.

Использование

[ редактировать ]
Багасса, покрытая синим пластиком, возле сахарного завода в Прозерпине, Квинсленд.

Многочисленные исследовательские усилия изучали использование жома в производстве материалов на биологической основе и в качестве биотоплива при производстве возобновляемой энергии . [ 3 ]

Биоуголь

[ редактировать ]

Биомасса жома сахарного тростника (SB) может быть преобразована в энергию, материалы и тонкие химикаты. [ 4 ]

Обширные исследования выявили многообещающий путь повышения энергетической регенерации за счет преобразования сельскохозяйственных отходов в биоуголь, который представляет собой твердый продукт. Это преобразование достигается за счет использования термохимических и биохимических методов после процесса удаления летучих веществ из биомассы. Эти инновационные методы открывают убедительную возможность использовать больший энергетический потенциал сельскохозяйственных отходов, открывая путь к устойчивому и эффективному использованию ресурсов. [ 4 ] [ 5 ]

Биоуголь имеет некоторые важные физико-химические свойства, такие как более высокая площадь поверхности и пористость, низкая объемная плотность, более высокая катионообменная емкость (CEC), pH от нейтрального до высокого и более высокое содержание углерода. Такие характеристики можно эффективно использовать в различных областях, таких как адсорбция, производство строительных материалов, автомобилестроение, транспорт, производство мебели, бытовое применение, цемент и промышленность пластмасс. [ 4 ] [ 6 ]

Сахарные заводы часто используют жом в качестве основного источника топлива. При большом сжигании жом производит достаточно тепловой энергии, чтобы полностью обеспечить энергией типичный сахарный завод, с некоторым запасом энергии. Когенерация — это обычная установка, при которой дополнительная энергия продается в потребительскую электрическую сеть . Исторически жом также использовался в качестве топлива для паровозов , которые доставляли срезанный тростник на мельницы. [ нужна ссылка ]

Выбросы CO 2 при сжигании жома на заводе по производству сахарного тростника меньше, чем количество CO 2, поглощаемого из атмосферы при выращивании сахарного тростника, что может сделать процесс углеродно-нейтральным или более эффективным. [ 7 ] Напротив, исследование, опубликованное в Международном журнале глобального потепления, предупредило, что производство электроэнергии с использованием жома никогда не будет полностью безуглеродным, но действительно представляет собой значительное сокращение выбросов углерода по сравнению с использованием дизельного топлива . [ 8 ] В таких странах, как Австралия, сахарные заводы передают эту «зеленую» энергию в электросеть. Hawaiian Electric Industries также сжигает жом для когенерации. [ нужна ссылка ]

Этанол, получаемый из сахара, является популярным топливом в Бразилии . [ нужна ссылка ] Багасса, богатая целлюлозой, также исследуется на предмет ее потенциала в производстве коммерческих количеств целлюлозного этанола . Например, до мая 2015 года компания BP управляла демонстрационным заводом по производству целлюлозного этанола в Дженнингсе, штат Луизиана . [ нужна ссылка ]

Жом, полученный при производстве сахарного тростника, является привлекательным сырьем для производства биотоплива и продуктов с добавленной стоимостью, поскольку он не влияет на продовольственную безопасность. Биоводород, биометан, биометанол или биоэтанол второго поколения биохимическим путем считается не только экологически чистым, но и экономически целесообразным вариантом. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Способы термохимического производства, такие как гидротермальное сжижение, пиролиз и газификация жома, являются многообещающей альтернативой для производства современного биотоплива 2G (например, реактивного топлива и дизельного топлива) и химикатов (например, для пластмасс) с низким воздействием на жизненный цикл. [ 12 ] [ 13 ]

Целлюлоза, бумага, картон и корма

[ редактировать ]

Во многих тропических и субтропических странах, таких как Индия, Китай, Колумбия, Иран, Таиланд и Аргентина, жом обычно используется вместо древесины при производстве целлюлозы, бумаги и картона. В результате такой замены получается целлюлоза с физическими свойствами, которые хорошо подходят для изготовления бумаги для печати и тетрадей, санитарно-гигиенических изделий, коробок и газет. [ 2 ] Его также можно использовать для изготовления плит, напоминающих фанеру или ДСП, известных как багассы и плиты Xanita. Они широко используются в производстве перегородок и мебели. [ нужна ссылка ]

Промышленный процесс переработки жома в бумагу был разработан в 1937 году в небольшой лаборатории в Гасиенда Парамонга, сахарном заводе на побережье Перу, принадлежащем компании WR Grace . Используя многообещающий метод, изобретенный Кларенсом Бердси , [ 14 ] [ 15 ] компания купила старую бумажную фабрику в Уиппани, штат Нью-Джерси, и отправила туда жом из Перу, чтобы проверить жизнеспособность процесса в промышленном масштабе. Первые машины для производства бумаги из жома были спроектированы в Германии и установлены на заводе по производству сахарного тростника Картавио в 1938 году. [ 16 ]

26–27 января 1950 года компании Noble & Wood Machine Company , Kinsley Chemical Company и Chemical Paper Company совместно продемонстрировали первое успешное коммерческое производство газетной бумаги , производимой из жома на фабриках Chemical Paper в Холиоке . Впервые этот процесс был использован при печати специального выпуска стенограммы Холиока . Эта демонстрация была проведена в сотрудничестве с правительствами Пуэрто-Рико и Аргентины из-за экономической важности продукта в странах, не имеющих прямого доступа к древесному волокну. Работа была представлена ​​представителям 100 промышленных кругов и чиновникам из 15 стран. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

Наноцеллюлоза

[ редактировать ]

Наноцеллюлоза , более ценный продукт, может быть произведена из жома. [ 20 ] посредством различных традиционных и новых процессов. [ 21 ]

Упаковка

[ редактировать ]

Багасса стала популярным материалом для упаковки посуды. Материал пригоден как для холодного, так и для горячего применения (до ~120 °C). Кроме того, его без проблем можно положить в морозилку и микроволновую печь. Он также обладает достаточно хорошей водо- и жиростойкостью, которую можно повысить путем химической модификации.

Исторически ПФОК и родственные ему фторированные материалы обычно использовались для повышения термо-, водо- и жиростойкости. Однако сейчас их использование запрещено. Другими способами улучшения свойств материала багассы является смешивание с желатином , крахмалом или агаром .

Влияние на здоровье

[ редактировать ]
Багасса сахарного тростника сложена возле мельницы для использования в качестве топлива для котлов мельницы. Thakurgaon Sugar Mills Ltd. Бангладеш. (02.03.2019)

Воздействие пыли от переработки жома на рабочем месте может вызвать багассозис , подтип хронического легочного фиброза . [ 22 ]

Потребление человека

[ редактировать ]

Волокно сахарного тростника, разновидность обработанного жома, иногда добавляют в пищу человека. [ 23 ] Это растворимая клетчатка, которая способствует регулярности кишечника. [ 23 ] Одно исследование на животных показывает, что клетчатка сахарного тростника в сочетании с диетой с высоким содержанием жиров может помочь контролировать диабет 2 типа . [ 24 ] Это хороший источник лигноцериновой и церотовой кислот . [ 25 ]

В Чжуанском автономном районе Китая Гуанси - багассу иногда используют для копчения бекона и колбас.

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б «Багасса – растительное волокно» . Британника . Британская энциклопедия, Inc., 10 мая 2016 г. Проверено 24 января 2021 г.
  2. ^ Jump up to: а б Рейни, Томас Дж (2009). Исследование проницаемости и сжимаемости жомной массы . Брисбен: Технологический университет Квинсленда.
  3. ^ Махешвари Р.У., Мавукканди М.О., Адхикари У., Наддео В., Сикдер Дж., Арафат Х.А. (2020) (2020). «Синергетический эффект гуминовой кислоты на предварительную щелочную обработку жома сахарного тростника для извлечения лигнина с феноменальными свойствами» . Биомасса и биоэнергетика . 134 : 105486. Бибкод : 2020BmBe..13405486U . doi : 10.1016/j.biombioe.2020.105486 . S2CID   213923572 . {{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  4. ^ Jump up to: а б с Зафир, Мохд. Халид; Менезес, Рэйчел Альвира; Венкатачалам, Х.; Бхат, К. Субрахманья (8 декабря 2023 г.). «Биоуголь на основе жома сахарного тростника и его потенциальное применение: обзор» . Экстренные материалы . 7 : 133–161. дои : 10.1007/s42247-023-00603-y . ISSN   2522-574X . В эту статью включен текст из этого источника, доступного по лицензии CC BY 4.0 .
  5. ^ Ибрагим, Мухаммед; Ли, Банда; Чан, Фейт Ка Шун; Кей, Пол; Лю, Сяо-Ся; Фирбанк, Лес; Сюй, Яо-Ян (01 августа 2019 г.). «Biochars воздействует на потенциально токсичные элементы и антиоксидантные ферменты в Lactuca sativa L., выращенном в почве, загрязненной мультиметаллами» . Экологические технологии и инновации . 15 : 100427. Бибкод : 2019EnvTI..1500427I . дои : 10.1016/j.eti.2019.100427 . ISSN   2352-1864 .
  6. ^ Сенадира, Сачини Супунсала; Гупта, Сурадип; Куа, Харн Вэй; Хоу, Дэйи; Ким, Сумин; Цанг, Дэниел CW; Хорошо, Ён Сик (01 октября 2023 г.). «Применение биоугля в бетоне – обзор» . Цемент и бетонные композиты . 143 : 105204. doi : 10.1016/j.cemconcomp.2023.105204 . ISSN   0958-9465 .
  7. ^ «Что такое багасса и как она используется для выработки электроэнергии?» . Наш мир в энергетике . Проверено 13 января 2022 г.
  8. ^ КОЭЛЬЮ ЖУНИОР, Луис Морейра; Да Силва Второй, Вальдир Бернардино; ДОС САНТОС, Натали Альбукерке; Де Медейрос, Мариан Гама; Карвалью, Моника (2019). «Углеродное исследование производства биоэлектричества из жома сахарного тростника в сахарной и этанольной промышленности». Международный журнал глобального потепления . 17 (3): 236, 246–47. дои : 10.1504/IJGW.2019.10020020 . S2CID   109849984 .
  9. ^ Пан, Шию; Забед, Хоссейн М.; Вэй, Юто; Ци, Сянхуэй (15 ноября 2022 г.). «Техноэкономические и экологические перспективы производства биотоплива из жома сахарного тростника: современное состояние, проблемы и перспективы на будущее» . Технические культуры и продукты . 188 : 115684. doi : 10.1016/j.indcrop.2022.115684 . ISSN   0926-6690 .
  10. ^ Жункейра, Тасия Л.; Диас, Марина О.С.; Кавалетт, Отавио; Господи, Чарльз Д.Ф.; Кунья, Марсело П.; Росселл, Карлос Э.В.; Масиэль Фильо, Рубенс; Бономи, Антонио (01 января 2012 г.), Богл, Ян Дэвид Локхарт; Фэйрвезер, Майкл (ред.), «Экономическая и экологическая оценка комплексного производства биоэтанола из сахарного тростника 1-го и 2-го поколения с оценкой различных альтернативных процессов 2-го поколения» , Компьютерная химическая инженерия , 22 Европейский симпозиум по компьютерной технологии процессов, том. 30, Elsevier, стр. 177–181, doi : 10.1016/b978-0-444-59519-5.50036-8 , ISBN.  978-0-444-59431-0 , получено 9 ноября 2023 г.
  11. ^ Барампути, Элли Мария; Май, София; Мустакас, Константинос; Маламис, Димитрис; Лоизиду, Мария; Пассадис, Константинос; Стумпу, Василея (01 января 2022 г.), Жегирим, Мейди (редактор), «Глава 3. Усовершенствованное производство биоэтанола из потоков биологических отходов» , Последние достижения в области технологий возобновляемой энергетики , Academic Press, стр. 77–154, doi : 10.1016 /b978-0-12-823532-4.00006-9 , ISBN  978-0-12-823532-4 , получено 9 ноября 2023 г.
  12. ^ Рамирес, Джером А.; Рейни, Томас Дж. (20 августа 2019 г.). «Сравнительный технико-экономический анализ производства биотоплива методами газификации, термического сжижения и пиролиза жома сахарного тростника» . Журнал чистого производства . 229 : 513–527. дои : 10.1016/j.jclepro.2019.05.017 . ISSN   0959-6526 .
  13. ^ Петерсен, AM; Меламу, Ретаби; Кнетце, Дж. Х.; Гёргенс, Дж. Ф. (01 февраля 2015 г.). «Сравнение процессов второго поколения по переработке жома сахарного тростника в жидкое биотопливо с точки зрения энергоэффективности, анализа точки защемления и анализа жизненного цикла» . Преобразование энергии и управление . 91 : 292–301. Бибкод : 2015ECM....91..292P . дои : 10.1016/j.enconman.2014.12.002 . ISSN   0196-8904 .
  14. ^ Курланский, Марк (2014). Замороженные во времени: возмутительная идея Кларенса Бердси о замороженных продуктах . Делакорт Пресс. ISBN  9780385372442 .
  15. ^ «Кларенс Бердси | Биография, замороженные продукты и факты | Британника» . 5 декабря 2023 г.
  16. ^ Лоуренс А., Клейтон (1985). Грейс: WR Grace & Co., Годы становления, 1850–1930 . Оттава, Иллинойс: Jameson Books. стр. 354 . ISBN  978-0915463251 .
  17. ^ «Сегодня пройдет первое практическое испытание по изготовлению бумаги из отходов тростника; представители 15 стран станут свидетелями демонстрации печати в Холиоке, штат Массачусетс» . Секция бизнеса и финансов. Нью-Йорк Таймс . 27 января 1950 г. с. 42 – через Комитет Палаты представителей Конгресса США по судебной власти, Подкомитет № 5.
  18. ^ «Сегодня пройдет первое практическое испытание изготовления бумаги из отходов тростника — представители 15 стран станут свидетелями демонстрации печати в Холиоке, штат Массачусетс — Сформирована дочерняя группа разработчиков» . Секция бизнеса и финансов. Нью-Йорк Таймс . 28 января 1950 г. с. 20 – через Комитет Палаты представителей Конгресса США по судебной власти, Подкомитет № 5.
  19. ^ «Газетная бумага из жома усовершенствована, поскольку фабрики предлагаются за рубежом». Таймс-Пикаюн . Новый Орлеан, Луизиана, 29 января 1950 г. с. 28 – через Ассошиэйтед Пресс.
  20. ^ Брас, Жюльен; Хасан, Мохаммед Л.; Брюссесс, Сесиль; Хасан, Энас А.; Эль-Вакиль, Нахла А.; Дюфрен, Ален (1 ноября 2010 г.). «Механические, барьерные и биоразлагаемые свойства усов целлюлозы из багассы, армированных нанокомпозитами из натурального каучука». Технические культуры и продукты . 32 (3): 627–633. дои : 10.1016/j.indcrop.2010.07.018 . ISSN   0926-6690 .
  21. ^ Софла, М. Рахими Корд; Браун, Р.Дж.; Цузуки, Т.; Рейни, Ти Джей (2016). «Сравнение нанокристаллов целлюлозы и нановолокон целлюлозы, извлеченных из жома с использованием методов кислотного и шарового измельчения» . Достижения естественных наук: нанонаука и нанотехнологии . 7 (3): 035004. Бибкод : 2016ANSNN...7c5004R . дои : 10.1088/2043-6262/7/3/035004 . hdl : 1885/153605 . ISSN   2043-6262 .
  22. ^ Содеман, Уильям А. (октябрь 1967 г.). «Болезнь легких Багасса - через 25 лет» (PDF) . Грудь . 52 (4): 505–507. дои : 10.1378/сундук.52.4.505 . ПМИД   6058449 .
  23. ^ Jump up to: а б «Факты о клетчатке: понимание этикеток пищевых продуктов и изолированных волокон» . Питание411 .
  24. ^ Ван ZQ, Зубери А.Р., Чжан XH, Макгоуэн Дж, Цинь Дж, Йе X, Сон Л, Ву Q, Лиан К, Чефалу WT (2007). «Влияние пищевых волокон на увеличение веса, углеводный обмен и экспрессию гена желудочного грелина у мышей, получавших диету с высоким содержанием жиров» . Метаб. Клин. Эксп . 56 (12): 1635–42. дои : 10.1016/j.metabol.2007.07.004 . ПМК   2730183 . ПМИД   17998014 .
  25. ^ Ннабугву Агомуо Э, Амади Питер У (2018). «Питательные и антиоксидантные свойства масел из жмыха, сельскохозяйственных отходов, лекарственных растений и кормов». J Am Coll Nutr . 38 (2): 132–140. дои : 10.1080/07315724.2018.1484307 . ПМИД   30052146 . S2CID   51725190 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: c7e0084a7a1100a8a3703cd2f31f4e0d__1722007920
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/c7/0d/c7e0084a7a1100a8a3703cd2f31f4e0d.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bagasse - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)