Enhancing biobutanol production from organic wastes by manupulating the biochemical reactions in the biobutanol pathway

Atık incir (Ficus carica), şeker açısından zengin lignoselülozik bir meyvedir ve bu da onu biyoyakıtlar için mükemmel bir biyokütle adayı yapar. Bu tez, ön işlem ve ardından koyu fermantasyon yoluyla düşük maliyetli ve yenilenebilir biyobütanol üretimi için atık incir (Ficus carica) kullanmak üzere tasarlanmıştır. Temel amaç, belirli metallerin ve elektron aracılarının rollerini kontrol ederek bütanol üretimini arttırmaktı. İncirden bütanol üretmek üzere fermentasyon şartlarına uygun hale getirilmesi ve yüksek şeker derişimlerinin elde edilmesinde mikrodalga (MW) ve otoklavlama (AC) gibi önişlemlerin potansiyel ve etkili ön işlem seçenekleri olduğu göstermiştir. MW ve AC ön işlemleri ile makismum şeker derişimi, sırasıyla, 82.91 g/L ve 70.02 g/L elde edilmiştir. MW'de optimum şartlar Dp = 370.72 μm, pH=4.96 ve P = 253.67 W ve AC'de Dp = 263.19 μm, pH 3.02, T = 120ºC ve t = 30.0 dak.'dır. Metaller, biyokimyasal reaksiyonlarda ve mikrobiyal metabolizmada önemli rol oynarlar. Tez çalışmasında, incirden Aseton-Bütanol-Etanol (ABE) fermantasyonu ile butanol üretiminde ve etanol, aseton, organik asit ve hidrojen gazı eldesinde metal türleri ile derişimlerin etkisi incelenmiştir. Fermentasyonu etkileyen metaller seçimi ve derişimlerinin optimizasyonu ile maksimum ABE derişimi, sırasıyla, 6.3, 5.03 ve 1.6 g/L, asetik ve bütirik asit derişimleri ise 6.9 ve 3.9 g/L elde edilmiş, hidrojen üretim hızı 51,5 ml H2/L/saat'e ulaşmıştır. ABE fermantasyonu biyokimyasal yolağının manipüle edilmesinde metallerin rolü başarıyla kanıtlanmıştır.