对于生物制造,糖与糖的比例对成本的影响
Jaya Tripathi1, Nawa Raj Baral1, Eric Sundstrom2
1Life-cycle, Economics, and Agronomy Division, Joint BioEnergy Institute, Emeryville, CA 94608, United States; Biological Systems and Engineering Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley, CA 94720, United States.
在植物生物质原料中增加葡萄糖与烯的比率 (GXR) 可以显著降低乙醇和比萨的生物制造成本. 高GXR原料通过优化发酵停留时间来降低最低销售价格.
科学领域:
- 生物制造 生物制造 生物制造
- 生物技术是生物技术.
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 有效的生物制造依赖于将植物细胞壁中的糖转化为有价值的产品.
- 克西洛斯是一种关键的粉糖,与葡萄糖共同发酵,但工业微生物的消耗速度更慢.
- 当前的技术经济分析 (TEA) 往往忽视了糖消费率的差异及其对工艺经济的影响.
研究的目的:
- 系统量化植物原料中改变葡萄糖与烯比率 (GXR) 的经济影响.
- 评估GXR如何影响乙醇和bisabolene等共同发酵产品的最低销售价格 (MSP).
- 为优化原料选择和生物炼油厂设计提供见解.
主要方法:
- 使用了技术经济分析 (TEA) 建模.
- 这项研究模拟了GXR值范围 (1.9至6.7) 的葡萄糖和西洛斯的共同发酵.
- 对乙醇和比萨的MSP的经济影响是在不同的发酵停留时间计算的.
主要成果:
- 增加GXR始终降低了乙醇和bisabolene的MSP.
- 在较短的发酵停留时间观察到最显著的成本降低.
- 例如,在24小时内,将GXR从1.9增加到6.7将乙醇MSP降低至16%,比萨博MSP降低至23%.
结论:
- 改变或选择具有更高GXR的原料是降低生物制造成本的可行策略.
- 更高的GXR原料可以缩短最佳居住时间,最大限度地降低资本成本,特别是在早期商业化阶段.
- 生物炼油厂可以为高GXR的原料价格 (1.5X-2X) 辩护,因为工艺经济性和产品产量有所改善.
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