Využití enzymů při výrobě biopaliv

Bc. Ondřej Dostál

Bachelor's thesis

Utilization of enzymes for biofuels production

Abstract:

Tato bakalářská práce je zaměřena na různé použití enzymů při výrobě biopaliv, jako je bionafta, bioetanol, biobutanol, bioplyn a biovodík. Enzymy jsou přírodní, živočišné nebo rostlinné katalyzátory, které urychlují nebo umožňují průběh biochemických reakcí. Bionaftu, která se v současné době vyrábí homogenně bazickou katalýzou, je také možné připravit enzymatickou katalýzou. Hlavní výhodou enzymatické katalýzy je nízká teplota reakce a znovupoužitelnost katalyzátoru. Nevýhodami jsou vysoká cena enzymů, dlouhý čas reakce (až desítky hodin) a možná deaktivace enzymu. Bioetanol se v současné době vyrábí pomocí enzymové katalýzy (fermentace), zejména za účasti kvasinek rodu Sacharomyces a může být použito jako palivo v dopravě buď přímo nebo ve směsi s benzinem (název paliva je E85). Další palivo - biobutanol se v průmyslové praxi z ekonomického hlediska nepoužívá. Bioplyn se vyrábí v bioplynových stanicích pomocí anaerobní fermentace ke zpracování bioodpadu. Do budoucna se počítá s využitím biovodíku, který je zatím ve fázi výzkumu.

Abstract:

This bachelor thesis is focused on the use of different enzymes for biofuel production such as biodiesel, bioethanol, biobuthanol, biogas and biohydrogen. Enzymes are natural, animal or plant catalysts, which accelerate or enable the biochemical reactions. Biodiesel, which is currently produced by homogeneously basic catalysis, is also possible to prepare by enzymatic catalysis. The main advantage of enzymatic catalysis is a low reaction temperature and recovery of catalysts. The price of enzymes, long reaction time (more than 10 hours) and possible deactivation of the enzyme are the disadvantages. Bioethanol is currently produced by enzyme catalysis (fermentation) especially by Sacharomyces candidas and can be used as a direct fuel for transportation or blended with petrol (name of fuel is E85). Another biofuel biobuthanol is not used in industry because of the high economy cost. Biogas is produced in biogas stations by anaerobic fermentation to biowaste elaboration. Nowadays, biohydrogen is under research and will be more used in the future.

Keywords

Enzymy, enzymová katalýza, bionafta, bioetanol, biobutanol, bioplyn

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 18. 7. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 25. 8. 2014
• Supervisor: doc. Ing. Martin Hájek, Ph.D.

University of Pardubice

Faculty of Chemical Technology

Bachelor programme / field:
Special Chemical and Biological Programmes / Clinical Biology and Chemistry