Bioraffinaderiteknik
-för att bryta oljeberoendet och klimatsäkra vårt samhälle krävs tekniker som gör det möjligt att använda förnybara råvaror för tillverkning av klimatneutrala kemiprodukter
-för att bryta oljeberoendet och klimatsäkra vårt samhälle krävs tekniker som gör det möjligt att använda förnybara råvaror för tillverkning av klimatneutrala kemiprodukter
I Sekab E-Technology har vi utvecklat processer och teknologier som gör det möjligt att tillverka biobaserade produkter och avancerade biobränslen. En bioraffinaderiteknik som vi erbjuder kunder med någon form av cellulosabaserad biomassa som de vill ta tillvara och förädla. Vår teknik gör det möjligt att tillverka nya hållbara råvaror som cellulosasocker, lignin, etanol samt biogen CO2 för produktion av hållbara produkter. Det är vårt bidrag till en bättre miljö.
Tekniken består i huvudsak av fyra steg förbehandling, enzymatisk hydrolys, fermentering/jäsning och upparbetning:
I det första steget förbehandlas råvaran med utspädd syra(svavelsyra eller svaveldioxid) och ånga beroende på råvara, vilket omvandlar hemicellulosa till socker.
Hemicellulosa är mer lättillgänglig och mer reaktiv än de långa cellulosamolekylerna och är uppbyggt av olika monosackarider, i huvudsak mannos, glukos, xylos och arabinos. Förbehandlingen frigör socker från hemicellulosan och gör cellulosan tillgänglig för enzymatisk hydrolys.
I det andra steget tillsätts enzymer som hydrolyserar cellulosan till sockerarter. Eftersom cellulosa främst består av sammanlänkade glukosmolekyler återstår efter processen glukos, dvs. vanligt socker. Detta kan jäsas till etanol.
SSF och SHF är varianter av den enzymatiska hydrolysprocessen.
SSF är en förkortning av Simultaneous Saccharification and Fermentation, dvs. samtidig försockring med enzymer och jäsning i samma kärl.
För att slippa separera sockerlösning från det fasta materialet före jäsningen kan man låta hydrolys och jäsning pågå samtidigt. Det ger högre alkoholhalt, men ställer samtidigt högre krav på den jäst som används i processen eftersom miljön är ogästvänlig.
SHF är en förkortning för Separate Hydrolysis and Fermentation. Metoden innebär att försockringen med enzymer och jäsningen av frigjort socker sker i två separata steg.
För de kunder som vill göra andra kemikalier av sockret kan SHF vara en fördel genom att man får ut en sockerström, som sedan kan vidarebehandlas, tex koncentreras, renas eller någon annat processteg.
SEKAB E-Technology behärskar båda varianterna och deras olika variationer. Båda teknikerna har sina för- och nackdelar beroende på vad sockret skall användas till, vilka råvaror man skall använda och hur samprodukterna (lignin och biogas) skall utnyttjas. Valet blir därför specifikt för varje anläggning och kundens önskemål.
Fermentering eller jäsning är en biologisk process där mikroorganismer ofullständigt oxiderar organiska föreningar. I detta fall omvandlas olika sockerarter till etanol eller andra kemikalier av jästsvampar.
Vanlig jäst (bagerijäst) omvandlar hellre sexkolssocker, hexoser, än andra sockerarter. Hemicellulosa från jordbruket och lövträd innehåller även flera olika femkolssocker, pentoser. Därför är det önskvärt att jästen även kan omvandla dessa till etanol.
SEKAB E-technology samarbetar med världsledande jästtillverkare med att verifiera att deras specialjäststammar fungerar även i industriell skala. Dessa jäststammar klarar av att jäsa både hexoser (sexkolssocker) och pentoser (femkolssocker).
Efter jäsningen destilleras blandningen och etanolen kan renas och avvattnas, säljas eller förädlas vidare. Se Etanol som råvara
Cellulosahaltiga råmaterial består till stora delar av lignin, ett ämne som inte kan försockras i processen. Det avskiljs genom filtrering antingen före eller efter jäsning och destillering. Därefter tvättas ligninet och avvattnas till en vattenhalt på omkring 50 procent.
Lignin har ett högt energiinnehåll och kan direkt användas som ett fast biobränsle för att ge energi till anläggningen. Det kan också förädlas vidare till olika produkter, som polymerer, lim med mera, ett område där det pågår forskning över hela världen.
Efter destillering och filtrering återstår en del lösta ämnen i processvattnet som kan rötas till biogas med hjälp av olika mikroorganismer. Biogasen kan antingen användas för att ge energi i processen, eller förädlas vidare till fordonsgas. E-tech samverkar med forskare och kommersiella leverantörsföretag inom området för att optimera produktionen av biogas från cellulosaprocessen.