wersja kontrastowa


Logowanie do System sprawozdań KDM

Modelowanie wzrostu bakterii produkujących wodór przez ciemną fermentację

Kierownik projektu: Gaweł Sołowski

Instytut Maszyn Przepływowych PAN w Gdańsku

Gdańsk

Streszczenie projektu

Celem projektu jest wyliczenie optymalnych warunków dla wzrostu bakterii przy stabilnej i możliwie wysokiej produkcji wodoru ciemną fermentacją. Dane, po porównaniu z danymi z badań eksperymentalnych, umożliwią stworzenie schematu efektywnego modelowania procesu stabilnej i ciągłej produkcji wodoru. Ciemna fermentacja jest jedną z bardziej obiecujących form przetwarzania odpadu organicznego (pochodzenia roślinnego, zwierzęcego bądź mykologicznego) w wodór po uprzednim przetworzeniu na proste cukry ? np. glukoza. Każdy odpad organiczny składa się białek, tłuszczy i cukrów. Odpady roślinne składają się z białek, tłuszczy i cukrów. Cukry w odpadach roślinnych występują w lignocelulozie. Głównym problemem w procesie produkcji wodoru drogą ciemnej fermentacji jest zanik zdolności bakterii (złoża; wsadu) do produkcji wodoru na korzyść metanu.

Dla rozwiązania ww. problemu opracowano model, który pozwoli na ustalenie przedziału czasowego zanikania produkcji wodoru i zaprojektowanie ww. procesu sprawdzenia w starannie zaplanowanych badaniach doświadczalnych, które poprzedzą przełożenie produkcji eksperymentalnej na skalę przemysłową. Model jest tworzony za pomocą zestawu równań różniczkowych rozwiązywanych przy pomocy metody Eulera i oparty o stosowane w inżynierii bioprocesowej zmodyfikowane równanie Monoda. Model stosowany w analizie składa się z siedmiu zmiennych i 9 parametrów. Aktualnie 7 równań modelu optymalizowanych jest poprzez dopasowywanie parametrów. Optymalizacja jest prowadzona metodą gradientową - parametry stosuje się w zakresie od 0.001 do 50 000 g/l. Efektywna analiza w przyjętym zakresie parametrów wymaga zastosowania superkomputera.

Wyniki modelowania wzrostu bakterii produkujących wodór drogą ciemnej fermentacji posłużą także do analizy tez zawartych w doktoracie.

Publikacje

  1. G. Sołowski, D. Czylkowski, B. Hrycak , I. Konkol, A. Cenian, Comparison of hydrogen and methane production in dark fermentation in presence of oxygen in low pH, Annual Summit on Renewable &Sustainable Energy 13th -14th August 2018 1, (2018) 1
  2. G. Sołowski, D. Czylkowski, B. Hrycak , I. Konkol, K. Pastuszak, A. Cenian, Hydrogen and methane production under conditions of dark fermentation process with low oxygen concentration, Wykład zaproszony na FOURTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON REUSE AND RECYCLING OF MATERIALS ICRM 2018 9-11 March - Kottayam at Mahatma Ghandi Univeristy, 1, (2018) 1

Centrum Informatyczne Trójmiejskiej Akademickiej Sieci Komputerowej
ul. G. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk   |   tel. 58-347-24-11
email: office@task.gda.pl   |   NIP: 584-020-35-93