Sviluppo di metodologie per l'analisi di composti organici prodotti dalla fermentazione di frazioni pirolitiche della biomassa

Cordiani, Helena (2014) Sviluppo di metodologie per l'analisi di composti organici prodotti dalla fermentazione di frazioni pirolitiche della biomassa. [Laurea magistrale], Università di Bologna, Corso di Studio in Analisi e gestione dell'ambiente [LM-DM270] - Ravenna, Documento ad accesso riservato.
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Abstract

I processi microbiologici rivestono una grande importanza nello sviluppo di combustibili e sostanze chimiche da fonti rinnovabili (biomassa), quali: il biometano e le bioplastiche, come i poli(idrossialcanoati), PHA. I PHA sono poliesteri ottenuti per condensazione di 3-idrossiacidi, il più comune dei quali è il poli(3-idrossibutirrato, PHB). Gli alti costi di produzione del PHA da colture microbiche singole ha portato a valutare nuove strategie, tra cui l’utilizzo di colture microbiche miste (MMC) e substrati di scarto. Il bio-olio ottenuto dalla pirolisi di biomassa potrebbe essere un substrato interessante per la produzione di biogas e PHA. Gli acidi a catena corta (acidi grassi volatili, VFA), infatti, sono i prodotti intermedi nella produzione sia di biogas che di PHA. L’analisi di questi ultimi viene normalmente effettuata tramite GC-FID o GC-MS. La degradazione termica (pirolisi, Py) di PHA produce acidi alchenoici caratteristici, come l’acido crotonico. Il metodo tradizionale per la determinazione del PHA è la metanolisi seguita da un’analisi GC-MS, una procedura laboriosa con uso di solventi clorurati e sostanze corrosive. Lo scopo principale di questa tesi è stato quello di sviluppare un nuovo metodo di analisi dei PHA. Il metodo studiato si basa sulla pirolisi diretta della biomassa e determinazione degli acidi alchenoici prodotti dalla degradazione del PHA in GC-FID. La pirolisi analitica è stata studiata tramite analisi di polimeri puri (per la calibrazione) e poi è stata applicata a campioni batterici derivanti da MMC e a ceppi selezionati. Il confronto con il metodo convenzionale ha dimostrato che la Py/GC-FID è un metodo valido per l’identificazione dei PHA e per la loro quantificazione nelle matrici batteriche. Il pre-trattamento del campione è minimo e non richiede l’uso di solventi e reagenti chimici. Inoltre, è stata applicata una tecnica di analisi dei VFA nei test di biometanazione basata sull’estrazione con una microquantità di dimetilcarbonato.

Abstract
Tipologia del documento
Tesi di laurea (Laurea magistrale)
Autore della tesi
Cordiani, Helena
Relatore della tesi
Scuola
Corso di studio
Ordinamento Cds
DM270
Parole chiave
Poli(idrossialcanoati); Pirolisi; Gascromatografia; Poli(3-idrossibutirrato); Aerobic Dynamic feeding; Bioplastiche; Acidi grassi volatili; Digestione anaerobica; biogas.
Data di discussione della Tesi
26 Marzo 2014
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