Καινοτόμες μέθοδοι παραγωγής μικροκρυσταλλικής κυτταρίνης από λιγνοκυτταρινούχο βιομάζα

Abstract

Η μικροκρυσταλλική κυτταρίνη(MCC) αποτελεί ένα φυσικό βιοπολυμερές με ένα πολύ μεγάλο πλήθος εφαρμογών από την βιομηχανία τροφίμων έως και αυτή των φαρμάκων με διαρκώς αυξανόμενη τάση της ζήτησής της . Ως βασική πρώτη ύλη για την παραγωγή της αποτελεί η λιγνοκυτταρινούχα βιομάζα διαφόρων ειδών. Τυπικά, η διεργασία παραγωγής μικροκρυσταλλικής κυτταρίνης περιλαμβάνει την χρήση ισχυρών οξέων με σκοπό τον αποπολυμερισμό ορισμένης ποσότητας κυτταρίνη. Η κυτταρίνη αυτή προκύπτει από την χημική και μηχανική προεπεξεργασία της βιομάζας. Βέβαια, έχουν προταθεί και άλλες μεθοδολογίες, οι οποίες επιτρέπουν σε βιομηχανικό επίπεδο να ελαττώσουν τα μειονεκτήματα της συμβατικής μεθόδου. Σε αυτήν την κατηγορία μπορούν να τοποθετηθούν μέθοδοι, όπως αυτές της έκρηξης ατμού, της ενζυμικής υδρόλυσης και της αντιδραστικής εξώθησης. Στα πλαίσια της διερεύνησης των μεθόδων για την παραγωγή της MCC, έχουν εντοπιστεί και ένα σύνολο καινοτόμων μεθόδων, οι οποίες όμως είναι κυρίως σε εργαστηριακό ή σε πιλοτικό στάδιο. Σε αυτή την προσπάθεια, αξιοποιούνται οι υπέρηχοι, τα μικροκύματα, η υδροθερμική επεξεργασία, το παλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο (PEF), η ακτινοβολία δέσμης ηλεκτρονίων (EBI) και οι πράσινοι διαλύτες. Κατόπιν, ακολουθήθηκαν δύο διαφορετικές μεθοδολογίες για την σύγκριση μεταξύ των μεθόδων. Από την μια πλευρά, με βάση την ανάλυση του θεωρητικού μέρους αντιπαρατίθενται οι μέθοδοι με βάση τα ποιοτικά χαρακτηριστικά τους(π.χ. συνθήκες, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα) για χρήση ως μια σύνοψη του θεωρητικού μέρους δίνοντας ένα απλό εισαγωγικό πλαίσιο για κάποιον που ενδιαφέρεται να ασχοληθεί με το θέμα. Από την άλλη πλευρά, με βάση ορισμένων ποσοτικών χαρακτηριστικών από άρθρα της βιβλιογραφίας επιχειρείται η σύγκριση διαφορετικών μεθοδολογιών παραγωγής μικροκρυσταλλικής κυτταρίνης. Η διαδικασία αυτή λαμβάνει υπόψιν περιβαλλοντικά, τεχνικά και οικονομικά κριτήρια με την υποβοήθηση μεθόδων πολυκριτηριακής ανάλυσης (TOPSIS, behavioral TOPSIS) για την απεικόνιση διαφορετικών σεναρίων για την λήψη της βέλτιστης απόφασης για διαφορετικά επίπεδα ρίσκου και για διαφορετικής σημασίας στην πλειοψηφία των κριτηρίων. Ουσιαστικά, απεικονίζουν τις προσδοκίες και τις δυνατότητες του λήπτη της απόφασης, οι οποίες διαφέρουν αναλόγως.