Nýting jarðvarma til vinnslu á lignósellulósa – verkefni lokið
Fréttatilkynning verkefnisstjóra
Úr 10.000 tonnum af heyi er hægt að fá 2500 til 3000 tonn af próteinríku mjöli sem má nýta til manneldis eða sem fóður í fiskeldi eða landbúnaði.
Verkefnið “Notkun jarðvarma til vinnslu á lignósellulósa” er
nú lokið og hefur markmiðum þess verið náð. Meginmarkmið verkefnisins var að sýna
fram á að hægt sé að framleiða prótein úr lignósellulósaríku hráefni eins og
heyi. Það var fyrst brotið niður með háum hita (170-190°C) í vatnsfasa og síðan
ensímum til að búa til næringarríkan lög sem inniheldur m.a. margar tegundir
sykra. Lögurinn nýtist til að rækta ger-og þráðsveppi. Sveppirnir mynda
próteinríkan lífmassa sem eftir vinnslu og þurrkun er sambærilegt að
amínósýrusamsetningu og fiskmjöl. Mjölið má nýta til manneldis eða sem fóður í
fiskeldi eða landbúnaði.
Á Íslandi mætti nýta þau 30 til 50.000 tonn af heyfyrningum sem falla til á ári en einnig er mögulegt að rækta gras til viðbótar fyrir vinnsluna. Úr 10.000 tonnum af heyi er hægt að fá 2500 til 3000 tonn af próteinríku mjöli. Fiskeldi vex hratt á heimsvísu og einnig hér á landi og eftirspurn eftir próteini vex að sama skapi. Jurtaprótein eru ekki fyllilega sambærileg hvað varðar amínósýrusamsetningu og geta ekki að öllu leyti komið í stað fiskmjöls eða sambærilegs próteingjafa.
Niðurstöður verkefnisins sýna að hemisellulósinn brotnar niður að fullu við meðhöndlunina og myndar fásykrur og einsykrur. Formgerð sellulósans riðlast einnig og gerir ensímniðurbrot mögulegt svo hægt er að brjóta um 60-70% af honum niður í fásykrur og glúkósa. Nær allt fast efni í heyinu fer í lausn nema lignín og hluti af sellulósanum. Við 170-190°C myndast mjög lítið af hamlandi efnum sem hafa áhrif á ræktun. Þetta eru aðallega s.k. furfural og hydroxymethylfuran efni. Til að fyrirbyggja enn frekar að þessi efni hafi áhrif í ræktun er hægt að sía vökvann gegnum virk kol eða bæta í dithionate sem hlutleysir þessi efni.
Tilraunir með ræktun á þrenns konar ger og þráðsveppum voru gerðar, sem voru Saccharomyces cerevisae, Yarrowia lipolytica og Fusarium venenatum í niðurbrotsvökva sem innihélt sykrumagn frá 15 til 70 g/L. Allar þrjár tegundirnar þrifust vel í vökvanum og mynduðu lífmassa sem varð mest 200 falt meiri eftir 4-5 daga en var í byrjun. Lífmassinn sem myndaðist var oft meiri eða jafnmikil og fékkst í ræktun í hreinum glúkósalausnum. Óhætt að fullyrða að bæði niðurbrotið á heyinu og ræktunin hafi gengið vel og staðfesta rannsóknir það. Jafnframt þessu var hannaður vinnsluferill fyrir verksmiðjuframleiðslu sem byggir á niðurstöðum verkefnisins og gerð drög að viðskiptaáætlun sem byggir á því ferli.
Nauðsynlegt er að skala upp verkefnið frá rannsóknarstofu í smáskalavinnslu sem miðað að vinnslu á 1-2 tonnum af heyi á dag. Með því væri hægt að sannreyna vinnsluferlið við raunhæfar aðstæður og fá afurðir í því magni að hægt sé að prófa gæði þess fyrir fóður og jafnvel til manneldis.
Heiti verkefnis: Nýting
jarðvarma til vinnslu á lignósellulósa
Verkefnisstjóri: Magnús Guðmundsson
Styrkþegi: Nýsköpunarmiðstöð Íslands
Tegund styrks: Hagnýtt rannsóknarverkefni
Fjöldi styrkára: 3
Fjárhæð styrks: 43,568 millj. kr. alls
VERKEFNIÐ VAR STYRKT AF TÆKNIÞRÓUNARSJÓÐI.
