Published January 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Oxalic Acid Pretreatment on Enhancement of Enzymatic Saccharification from Napier Grass for Biofuel Production
Creators
- 1. King Mongkut's University of Technology North Bangkok
- 2. University of New England
- 3. Saveetha University
- 4. King Mongkut's University of Technology Thonburi
Description
Thailand as an agricultural country faces significant challenges in managing the abundant biomass waste generated from agricultural activities. Conventional disposal methods such as incineration contribute to pollution and limited availability of landfill space. To mitigate these issues valorization of this biomass waste has been a solution. This study focuses on the utilization of Napier grass as a renewable energy source. In this experiment, the Napier grass samples were pretreated using oxalic acid with temperature variations (50 – 100 ° C), time (30 180 min), and oxalic acid concentration (2 10%w/v) to determine the limit of these three factors for optimization studies. The utilization of Box-Behnken Design (BBD) within Response Surface Methodology (RSM) enabled the determination of optimal pretreatment conditions and the exploration of the correlation between pretreatment factors and reducing sugar content. The model predicted pretreatment with an oxalic acid concentration of 6% w/v, pretreated at 100 ° C for 105 min as the optimal pretreatment condition to produce a maximum reducing sugar concentration of 10.65 mg/ml. Therefore, the sample was pretreated at optimum conditions and the results revealed the amount of reducing sugar obtained was 10.67 mg/ml, which differed from the predicted value with an error of 0.22%. Thus, this study provides insight for future researchers on the optimum condition that can be applied for pretreating biomass with oxalic acid to maximize the sugar yield.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تواجه تايلاند كدولة زراعية تحديات كبيرة في إدارة نفايات الكتلة الحيوية الوفيرة الناتجة عن الأنشطة الزراعية. تساهم طرق التخلص التقليدية مثل الحرق في التلوث ومحدودية توافر مساحة مدافن النفايات. للتخفيف من هذه القضايا، كان تثمين نفايات الكتلة الحيوية هذه حلاً. تركز هذه الدراسة على استخدام عشب نابيير كمصدر للطاقة المتجددة. في هذه التجربة، تمت معالجة عينات عشب نابيير مسبقًا باستخدام حمض الأكساليك مع تغيرات في درجة الحرارة (50 – 100 درجة مئوية)، والوقت (30 180 دقيقة)، وتركيز حمض الأكساليك (2 10 ٪وزن/حجم) لتحديد حد هذه العوامل الثلاثة لدراسات التحسين. مكّن استخدام تصميم Box - Behnken (BBD) ضمن منهجية سطح الاستجابة (RSM) من تحديد ظروف المعالجة المسبقة المثلى واستكشاف العلاقة بين عوامل المعالجة المسبقة وتقليل محتوى السكر. تنبأ النموذج بالمعالجة المسبقة بتركيز حمض الأكساليك بنسبة 6 ٪ وزن/حجم، ومعالجته مسبقًا عند 100 درجة مئوية لمدة 105 دقيقة كشرط أمثل للمعالجة المسبقة لإنتاج أقصى تركيز منخفض للسكر يبلغ 10.65 مجم/مل. لذلك، تمت معالجة العينة مسبقًا في الظروف المثلى وكشفت النتائج أن كمية السكر المخفض التي تم الحصول عليها كانت 10.67 مجم/مل، والتي اختلفت عن القيمة المتوقعة بخطأ قدره 0.22 ٪. وبالتالي، توفر هذه الدراسة نظرة ثاقبة للباحثين المستقبليين حول الحالة المثلى التي يمكن تطبيقها للمعالجة المسبقة للكتلة الحيوية بحمض الأكساليك لزيادة إنتاجية السكر.Translated Description (French)
La Thaïlande en tant que pays agricole est confrontée à des défis importants dans la gestion des déchets de biomasse abondants générés par les activités agricoles. Les méthodes d'élimination conventionnelles telles que l'incinération contribuent à la pollution et à la disponibilité limitée des sites d'enfouissement. Pour atténuer ces problèmes, la valorisation de ces déchets de biomasse a été une solution. Cette étude se concentre sur l'utilisation de l'herbe de Napier comme source d'énergie renouvelable. Dans cette expérience, les échantillons d'herbe de Napier ont été prétraités à l'aide d'acide oxalique avec des variations de température (50 – 100 ° C), de temps (30 180 min) et de concentration d'acide oxalique (2 10%p/v) pour déterminer la limite de ces trois facteurs pour les études d'optimisation. L'utilisation de Box-Behnken Design (BBD) dans Response Surface Methodology (RSM) a permis de déterminer les conditions optimales de prétraitement et d'explorer la corrélation entre les facteurs de prétraitement et la réduction de la teneur en sucre. Le modèle a prédit un prétraitement avec une concentration d'acide oxalique de 6% p/v, prétraitée à 100 ° C pendant 105 min comme condition optimale de prétraitement pour produire une concentration maximale de sucre réducteur de 10,65 mg/ml. Par conséquent, l'échantillon a été prétraité dans des conditions optimales et les résultats ont révélé que la quantité de sucre réducteur obtenue était de 10,67 mg/ml, ce qui différait de la valeur prédite avec une erreur de 0,22%. Ainsi, cette étude fournit aux futurs chercheurs un aperçu des conditions optimales qui peuvent être appliquées pour le prétraitement de la biomasse avec de l'acide oxalique afin de maximiser le rendement en sucre.Translated Description (Spanish)
Tailandia, como país agrícola, se enfrenta a importantes desafíos en la gestión de los abundantes residuos de biomasa generados por las actividades agrícolas. Los métodos convencionales de eliminación, como la incineración, contribuyen a la contaminación y a la disponibilidad limitada de espacio en los vertederos. Para mitigar estos problemas, la valorización de estos residuos de biomasa ha sido una solución. Este estudio se centra en la utilización del césped Napier como fuente de energía renovable. En este experimento, las muestras de pasto Napier se pretrataron utilizando ácido oxálico con variaciones de temperatura (50 – 100 ° C), tiempo (30 180 min) y concentración de ácido oxálico (2 10%p/v) para determinar el límite de estos tres factores para estudios de optimización. La utilización de Box-Behnken Design (BBD) dentro de Response Surface Methodology (RSM) permitió la determinación de las condiciones óptimas de pretratamiento y la exploración de la correlación entre los factores de pretratamiento y el contenido de azúcar reductor. El modelo predijo el pretratamiento con una concentración de ácido oxálico del 6% p/v, pretratado a 100 °C durante 105 min como la condición óptima de pretratamiento para producir una concentración máxima de azúcar reductor de 10,65 mg/ml. Por lo tanto, la muestra se pretrató en condiciones óptimas y los resultados revelaron que la cantidad de azúcar reductor obtenida fue de 10,67 mg/ml, que difirió del valor previsto con un error del 0,22%. Por lo tanto, este estudio proporciona información para futuros investigadores sobre la condición óptima que se puede aplicar para pretratar la biomasa con ácido oxálico para maximizar el rendimiento de azúcar.Files
e3sconf_ri2c2023_01008.pdf.pdf
Files
(24 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
|
24 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- المعالجة المسبقة لحمض الأكساليك على تعزيز التسكير الإنزيمي من عشب نابيير لإنتاج الوقود الحيوي
- Translated title (French)
- Prétraitement à l'acide oxalique sur l'amélioration de la saccharification enzymatique à partir de l'herbe Napier pour la production de biocarburants
- Translated title (Spanish)
- Pretratamiento con ácido oxálico sobre la mejora de la sacarificación enzimática de la hierba de Napier para la producción de biocombustibles
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4386742091
- DOI
- 10.1051/e3sconf/202342801008
References
- https://openalex.org/W2009674410
- https://openalex.org/W2055739783
- https://openalex.org/W2074968036
- https://openalex.org/W2085323581
- https://openalex.org/W2502938998
- https://openalex.org/W2796521479
- https://openalex.org/W2975665206
- https://openalex.org/W3089176420
- https://openalex.org/W3197068195
- https://openalex.org/W3199021327
- https://openalex.org/W3200720062
- https://openalex.org/W3201540869
- https://openalex.org/W3216779247
- https://openalex.org/W4206792545
- https://openalex.org/W4224462512
- https://openalex.org/W4230592454
- https://openalex.org/W4291136534
- https://openalex.org/W4297311093
- https://openalex.org/W4307097117
- https://openalex.org/W4308151662
- https://openalex.org/W4367675044