Chemical-free pretreatment of lignocellulosic biomass for the conversion of structural polymers
dc.contributor.advisor | Kikas, Timo | |
dc.contributor.author | Sjulander, Nikki | |
dc.contributor.department | Institute of Forestry and Engineering | eng |
dc.contributor.other | Jäger, Alexander (opponent) | |
dc.contributor.other | Mežule, Linda (opponent) | |
dc.date.accessioned | 2024-02-28T13:24:24Z | |
dc.date.available | 2024-02-28T13:24:24Z | |
dc.date.defensed | 2024-03-22 | |
dc.date.issued | 2024 | |
dc.description | A Thesis for applying for the degree of Doctor of Philosophy in Engineering Sciences. | eng |
dc.description | Väitekiri filosoofiadoktori kraadi taotlemiseks tehnika erialal. | est |
dc.description.abstract | Due to the depletion of fossil fuels and global warming, caused by greenhouse gas emissions, industries and governments are searching for “greener” energy solutions. Bioenergy has already been investigated by scientists as an alternative to fossil fuels. The main focus in this field is to use lignocellulosic biomass for the production of heat, electricity, and chemicals. However, the use of lignocellulosic biomass is challenging due to its complex structure. This structure needs to be opened up before biomass can be further processed. Different pretreatment technologies have been developed in order to break the lignocellulosic structure; however, most of them have technological and economical limitations and they raise environmental concerns due to formed waste. As a result, the research continues to find the best pretreatment technology. | eng |
dc.description.abstract | This thesis concentrates on the chemical-free pretreatment of agricultural and forestry residues. For this, the chemical-free pretreatment method “Nitrogen explosive decompression” is applied on softwoods, hardwoods and herbaceous materials. The aim is to increase the sugar yields from pretreated biomass in comparison to untreated biomass. During the pretreatment process, inhibitors can be formed, which impede the subsequent processes after pretreatment. As a result, the thesis discusses different types of inhibitors, the inhibitor formation, and the inhibitor origin. It also investigates ways to mitigate the inhibitor formation and possibilities to detoxify inhibitors or to separate them from sugar hydrolysates. | eng |
dc.description.abstract | Fossiilkütuste laialdasest kasutamisest tingitud kasvuhoonegaaside heitkogustest põhjustatud globaalse soojenemise ning fossiilsete ressursside kiire vähenemise tõttu otsivad riikide valitsused ja tööstusettevõtted jätkusuutlikke "rohelisemaid" alternatiive. Teadlased on bioenergiat potentsiaalse fossiilkütuste asendajana uurinud juba üksjagu aega. Põhifookus selles valdkonnas on suunatud lignotselluloosse biomassi kasutamisele soojus- ja elektrienergia ning kemikaalide tootmiseks. Rakuseina keerulise ülesehituse tõttu on lignotselluloosse biomassi kasutamine raskendatud. Selle struktuur vajab enne edasist töötlemist avada/lõhkuda. Struktuuri lõhkumiseks on välja töötatud mitmeid erinevaid eeltöötlustehnoloogiad. Kuigi arendatud tehnoloogiaid on mitmeid, esineb enamusel neist nii tehnoloogilisi kui ka majanduslikke puudujääke. Lisaks kasutatakse enamuse eeltöötlustehnoloogiate puhul kemikaale ning tekkivad jäätmed kujutavad endast keskkonnariske. Nendest faktoritest tingituna jätkuvad uuringud parima võimaliku eeltöötlustehnoloogia leidmiseks. | est |
dc.description.abstract | Antud lõputöö keskendus põllu- ja metsamajandusjääkide kemikaalivabale eeltöötlusele. Töö raames uuriti “Lämmastiku plahvatusliku rõhulangetuse” eeltöötlusmeetodi mõju erinevat tüüpi taimse biomassi rakustruktuurile. Eesmärgiks oli suurendada biomassist saadavate suhkrute saagist võrreldes töötlemata toormega. Eeltöötlusprotsessi käigus võivad tekkida inhibiitorid, mis takistavad eeltöötlusele järgnevaid protsesse. Sellest tulenevalt käsitletakse lõputöös ka erinevaid inhibiitorite tüüpe, nende tekke protsesse ja nende päritolu. Töö raames uuriti ka, kuidas üleüldiselt vähendada või vältida inhibiitorite teket ning kuidas eemaldada eeltöötlemise käigus tekkinud inhibiitoreid lahusest vähendamaks nende negatiivset mõju edasistele protsessidele. | est |
dc.description.sponsorship | The publication of this thesis is supported by the Estonian University of Life Sciences. The research of this thesis has been financed by the Estonian University of Life Sciences (P200195, P170201MIBT, PM180260TIBT), by the ResTA project from the Estonian Research Council (RESTA5), by the European Regional Development Fund via the Mobilitas Pluss from the Estonian Research Council (MOBERA1, MOBERA2) and via the ASTRA project “Value-chain based bioeconomy” from the Doctoral School of Energy and Geotechnology. | eng |
dc.identifier.isbn | 978-9916-719-60-2 | |
dc.identifier.issn | 2382-7076 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10492/8855 | |
dc.identifier.uri | https://doi.org/10.15159/10.15159/emu.125 | |
dc.publisher | Estonian University of Life Sciences | eng |
dc.relation.ispartofseries | Doctoral Theses of the Estonian University of Life Sciences | eng |
dc.relation.ispartofseries | Eesti Maaülikooli doktoritööd | est |
dc.rights | © Nikki Sjulander, 2024 | |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | eng |
dc.rights.uri | https://www.riigiteataja.ee/en/eli/ee/Riigikogu/act/519062017005/consolide | |
dc.subject | dissertations | eng |
dc.subject | dissertatsioonid | est |
dc.subject | biomassienergia | est |
dc.subject | lignotselluloos | est |
dc.subject | tehnoloogia | est |
dc.subject | inhibiitorid | est |
dc.subject | biomass energy | eng |
dc.subject | lignocellulose | eng |
dc.subject | technology | eng |
dc.subject | inhibitors | eng |
dc.title | Chemical-free pretreatment of lignocellulosic biomass for the conversion of structural polymers | eng |
dc.title.alternative | Lignotselluloosse biomassi kemikaalivaba eeltöötlus struktuursete polümeeride konversiooniks | est |
dc.type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis | eng |
dc.type.qualificationname | PhD |
Failid
Originaal pakett
1 - 1 1
Laen...
- Nimi:
- PhD_thesis_Nikki Sjulander_final_28022024.pdf
- Suurus:
- 10.64 MB
- Formaat:
- Adobe Portable Document Format
- Kirjeldus:
- Thesis