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Biorefineries
This book offers a comprehensive review on biomass resources, examples of biorefineries and corresponding products. The first part of this book covers topics such as different biorefinery resources from agriculture, wood processing residues and transport logistics of plant biomass. In the second part, expert contributors present biorefinery concepts of different biomass feedstocks, including vegetable-oils, sugarcane, starch, lignocellulose and microalgae. Readers will find here a summary of the syngas utilization and the bio-oil characterization and potential use as an alternative renewable fuel and source for chemical feedstocks. Particular attention is also given to the anaerobic digestion-based and Organosolv biorefineries. The last part of the book examines relevant products and components such as alcohols, hydrocarbons, bioplastics and lignin, and offers a sustainability evaluation of biorefineries.
Renewable Raw Materials
One of the main challenges facing the chemical industry is the transition to sustainable operations. Industries are taking initiatives to reduce resource intensities or footprints, and by adopting safer materials and processes. Such efforts need to be supported by techniques that can quantify the broad economic and environmental implications of industrial operations, retrofi t options and provide new design alternatives. This contemporary overview focuses on cradle-to-grave life cycle assessments of existing or conceptual processes for producing valueadded fuels, chemicals, and/or materials from renewable agricultural residues, plant-derived starches and oils, lignocellulosic biomass, and plant-based industrial processing wastes. It presents the key concepts, systems, and technologies, with an emphasis on new feedstocks for the chemical industry. Each chapter uses common themes of specifi c raw materials, thus forming a natural progression throughout the book. The result is coverage from a wide range of perspectives, emphasizing not only the technical issues but also considering the market place and socio-economic aspects.
Industrial Scale Natural Products Extraction
Covering the latest technologies in process engineering, this handbook and ready reference features high pressure processing, alternative solvents and processes, extraction technologies and biotransformations -- describing greener, more efficient and sustainable techniques. The result is an expert account of engineering details from lab-scale experiments to large-scale industrial design. The major focus is on the engineering aspects of extraction with organic and supercritical solvents, ionic liquids or surfactant solutions, and is supplemented by aspects of both up- and downstream processing, biotransformation, as well as a survey of typical products in food, pharmaceutical and cosmetic applications. This is rounded off by market developments, economic considerations and regulations requirements in the field Authored by experts from leading industrial and academic institutions, this is essential reading for the hands-on scientist and office manager alike.
Innovations and artificial intelligence along the energy industry value chain taking into account data security and data protection
The energy industry worldwide is facing one of the most profound changes in its history, which will be accompanied by breakthrough innovations and the exponentially evolving use of artificial intelligence in business processes. In addition to the use of artificial intelligence and AI-supported unmanned systems (on land, at sea and in the air), distributed-ledger-technologies, extended reality and 3D-print based on cyber-physical systems and the Internet of Things, as well as process mining, robotic process automation, data science and cloud computing, for example, will not only decisively shape a sustainable energy supply system in the future, but also accelerate the transformation to energy...
Reaktionssysteme zur Aufarbeitung und Umsetzung nachwachsender Rohstoffe. Einsatz chromatographischer Verfahren sowie Membran- und Festbettreaktoren zur Verarbeitung von Molke, Stärke und Cellulose
Die biotechnologische Nutzung nachwachsender Rohstoffe (NaWaRo) eroffnet eine unerschopfliche Ressource fur die Gewinnung von Energie und neuen Plattformchemikalien. Die Aufarbeitung dieser Rohstoffe stellt jedoch einen massgeblichen und herausfordernden Teil eines verfahrenstechnischen Produktionsprozesses dar. Hierbei sind sowohl die Vorbehandlung der eingehenden Stoffe fur eine nachfolgende Biotransformation, als auch die abschliessende Aufreinigung des gebildeten Produkts entscheidend fur die Prozessauslegung und -okonomie. In dieser Arbeit werden verschiedene innovative Prozessmodelle zur Aufarbeitung von NaWaRos beschrieben. Als Elemente der Aufarbeitungsprozesse werden sowohl klassisc...
Plastics and Microplastics
Plastic plays a vital role in today's world but has become increasingly problematic. Plastics and Microplastics: A Reference Handbook discusses the history and evolution of plastic and its many uses, both in the United States and around the world. Beginning with a history of plastic—from the first scientific discovery of the material to its diversity of forms and uses in the present day—Plastics and Microplastics: A Reference Handbook discusses the history and evolution of plastic and its many uses, both in the United States and around the world. Importantly, it delves into the problems and controversies concerning plastic and microplastics, such as the pollution of oceans, rivers, and s...
Enzymatische Hydrolyse und Fermentation Von Lignocellulose
Auf der Suche nach Alternativen fur fossile Rohstoffe sind erneuerbare lignocellulosehaltige Materialien, wie zum Beispiel Holz, in den Fokus der Forschung geruckt. Diese Rohstoffe bestehen zu einem Grossteil aus Zuckern, die unter anderem fur die Produktion von Chemikalien und (Bio-) Treibstoffen verwendet werden konnen. Um die Polysaccharide der holzernen Biomasse fur industrielle Anwendungen nutzbar zu machen, sind drei Prozessschritte notwendig: Vorbehandlung bzw. Fraktionierung, Hydrolyse der Polysaccharide und Produktgenerierung. Die vorliegende Arbeit beschaftigt sich mit den beiden letzten Prozessschritten und deren Prozessintegration. Als Rohstoff dienen Cellulose-Faserstoffe, die durch Organosolv-Vorbehandlung von Buchenholz oder durch Dampfdruck-Behandlung von Pappel- und Fichtenholz gewonnen werden. Aus diesen werden mittels enzymatischer Hydrolyse die enthaltenen Zucker freigesetzt. Die anschliessende Co-Fermentation zweier Hefen dient dann der Produktion von Ethanol. Die durch experimentelle Optimierung erhobenen Daten werden zur Modellierung des Prozesses sowie zur Stoffstromsimulation genutzt.
Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Herstellung von Grund- und Feinchemikalien. Konzeptentwicklung einer gr"unen Bioraffinerie und Fermentation von Holzhydrolysaten zu Dicarbonsäuren
Die Nutzung nachwachsender Rohstoffe für die Gewinnung von Chemikalien erfordert eine Abfolge von Prozessschritten: Eine Vorbehandlung oder Fraktionierung, die Hydrolyse der Polysaccharide und ihre fermentative Umsetzung zum gewünschten Produkt. Dieses muss anschließend noch aus der Fermentationsbrühe aufgearbeitet werden. Darüber hinaus können teilweise aus den Rohstoffen bereits wertvolle Komponenten aufgearbeitet werden. Der erste Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Erstellung eines Konzeptes zur Nutzung von Grassilage, in dem alle diese Prozessschritte etabliert, optimiert und integriert werden. Im ersten Schritt wird eine Fest-Flüssig-Trennung durchgeführt. Aus dem dabei gew...
Energie aus Biomasse
Dieses Standardwerk beschreibt umfassend die biologischen, physikalischen, chemischen und technischen Grundlagen einer Energiegewinnung aus Biomasse. Dies beinhaltet eine Beschreibung der verfügbaren Biomasseressourcen, eine Systematisierung möglicher Bereitstellungsketten und -techniken zur Verfügbarmachung der Biomassen an der jeweiligen Konversionsanlage und eine Darstellung der thermo-chemischen, der physikalisch-chemischen sowie derbiochemischen Umwandlungsmöglichkeiten in Bioenergieträger (z. B. Holzkohle, Biodiesel, Biogas) bzw. Bioenergie (d. h. Wärme, Strom). · Die thermo-chemische Biomasseumwandlung umfasst die Verbrennung biogener Festbrennstoffe in Klein- und Großanlagen ...
Downstream processing von Biomolekülen aus nachwachsenden Rohstoffen
Im Zuge des begrenzten Vorkommens fossiler Rohstoffe, gewinnt die industrielle Nutzung von nachwachsenden Rohstoffen zunehmend an Bedeutung. Deren stoffliche und energetische Nutzung ermöglicht es, wirtschaftlich nachhaltige Prozesse zu entwickeln, die eine ressourcenschonende Produktbildung erlauben. Dabei spielt vor allem deren ganzheitliche Nutzung eine große Rolle, da anfallende Nebenstoffströme oft noch Wertstoffkomponenten enthalten bzw. Reststoffströme z.B. in Biogasanlagen genutzt werden können. Dieser Thematik widmet sich die hier vorgestellte Arbeit, die im Rahmen des SynRg-Projektes [1] durchgeführt wurde. Ziel des SynRg-Projektes ist eine ganzheitliche Nutzung des nachwachsenden Rohstoffes Raps.
