Jordbruksavfall blir bioetanol med ny metod
Teknik för att behandla avloppsvatten kan användas till att producera bioetanol från jordbruksavfall, till exempel halm. Det är möjligt tack vare en unik membranreaktor utvecklad vid Högskolan i Borås.
Amir Mahboubi Soufiani, doktor inom resursåtervinning vid Högskolan i Borås, har utvecklat en unik membranreaktor. I sin avhandling beskriver han sitt doktorandprojekt där han fokuserade på två processer; en som behandlar avloppsvatten där produkten är renat vatten. Den andra handlar om andra generationens bioetanolsproduktion, något som uppmuntras i EU:s direktiv om att öka andelen förnybara biobränslen.
– Det finns många fördelar med andra generationens bioetanol. Till exempel kommer substraten, alltså råmaterialet, från en restprodukt. I min studie kommer det från jordbruk och odling av vete. Det gynnar planeten att inte använda ett råmaterial som skulle kunna användas till mat eller djurfoder.
Restavfall en bra råvara
Amir Mahboubi Soufiani använde halm – en rest som blir över när vete skördas. Med hjälp av jäst omvandlas halmen till etanol (Restprodukter från jord- och skogsbruk kallas lignocellulosiskt avfall).
– För varje kilo vetekorn som skördas återstår 1,3–1,4 kilo halm, som för närvarande antingen bränns eller förvandlas till biobränsle. År 2019-2020 kommer 2 175 miljoner ton vete att ha skördats över hela världen. Föreställ dig hur många ton halm det innebär! Men det här är råvaror med stor potential – inte avfall.
Fram till nu har processen att framställa andra generationens bioetanol fört med sig tekniska och ekonomiska utmaningar. Dessa har Amir Mahboubi Soufiani löst genom att använda processen för att behandla avloppsvatten.
– Genom att slå samman två metoder har vi ökat produktiviteten och avkastningen och samtidigt minskat volymen, antalet steg och även miljöavtrycket, säger han.
Utvecklat unikt membran
Dessutom har han utvecklat en helt ny teknisk lösning: Ett nytt membran. Membran fungerar som ett filter där det är möjligt att behålla det som är önskvärt inuti reaktorn och filtrera ut resten. Det nya membranet gör att processen kan skräddarsys så att den önskvärda produkten kommer ut så fort som möjligt och dessutom är ren och högkoncentrerad. Genom detta har han även öppnat upp för nya användningsområden för membranreaktorer utöver behandling av avloppsvatten.
Den nya membranreaktorn som han har utvecklat kallas ”reverse membrane contactor”, en metod som högskolan, tillsammans med finansiären the Flemish Institute for Technological Research, VITO NV, i Belgien, nu har tagit patent på.
– Utan reaktorn skulle tekniken ha fungerat ändå, men den hade inte varit optimal, säger han. Och den här tekniken kan också användas inom flera olika områden. Nästa steg är att producera värdefulla fettsyror istället för bioetanol, säger han.
Amir Mahboubi Soufiani säger att det finns ett stort intresse för teknologin både från etanolindustrins sida men även när det gäller behandling av avloppsvatten.
Avhandling:
Immersed flat-sheet membrane bioreactors for lignocellulosic bioethanol production
