Life Cycle Assessment of Wood based Nanocellulose production : A case study of Czech Republic

Bc. Marek Pajdla

Master's thesis

Posouzení životního cyklu produkce nanocelulózy ze dřeva : případová studie pro Českou republiku

Abstract:

Tato diplomová práce se zabývá problematikou produkce nanocelulózy. Práce obsahuje přehled běžných produkčních metod včetně procesů předzpracování buničiny i jejího následného zpracování. Součástí kapitoly k literárnímu přehledu je i soupis nejvýznamnějších producentů nanocelulózy na současném světovém trhu. Praktická část obsahuje ceny vstupních materiálů u dvou metod používaných k předzpracování buničiny, kterými jsou karboxymethylace a enzymatická cesta a dále pak ceny vstupů u dvou metod zpracování předzpracované buničiny, a to mikrofluidizace a vysokotlaká homogenizace. Náklady na produkci nanocelulózy jsou porovnávány u kombinací těchto metod pro tři lokality v České republice a celkové ceny možné produkce následně srovnány s cenou nákupu nanocelulózy ze zahraničí.

Abstract:

This diploma thesis focuses on understanding the nanocellulose and production routes of this nano-scale cellulosic material. In the literature review, there is an overview of different production routes including pretreatment and treatment processes of biomass fibers and list of main global producers of nanocellulose currently available on the market. The practical part includes collected cost inputs for four different production scenarios which are: (1) enzymatic pretreatment with microfluidization treatment, (2) carboxymethylation pretreatment with microfluidization treatment, (3) enzymatic pretreatment with high-pressure homogenization treatment and (4) carboxymethylation pretreatment with high-pressure homogenization treatment. Costs of these four production routes are compared for three locations in the Czech Republic and contrasted with the cost of purchase of nanocellulose from abroad.

Keywords

nanomateriály, nanocelulóza, nanovlákna, posouzení životního cyklu, produkce nanocelulózy, carboxymethylace, enzymatické předzpracování, mikrofluidizace, případová studie, vysokotlaká homegenizace

Keywords

life cycle assessment, nanocellulose production, nanomaterials, nanocellulose, nanofibrils, case study, enzymatic pretreatment, carboxymethylation pretreatment, high-pressure homogenization, microfluidization

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 4. 2019

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Pawan Kumar Mishra, Ph.D.

Mendel University in Brno

Faculty of Forestry and Wood Technology

Master programme / field:
European Forestry / European Forestry