Modelowanie numeryczne procesu fermentacji ukierunkowanej na produkcję biowodoru

• Autorzy: Wodołażski Artur

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2022.5.7

Warianty tytułu

EN

Numerical modeling of the fermentation process aimed at the biohtdrogen production

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzono symulację numeryczną bioreaktora do produkcji wodoru z ciemnej fermentacji, w której substratem były produkty zawierające glukozę. Zastosowano uśrednione równanie Naviera i Stokesa z dwufazowym przepływem uwzględniającym międzyfazowy transport masy składników z modelem kinetycznym. Symulacja złożonego procesu biologicznego za pomocą modelowania numerycznego opartego na obliczeniowej dynamice płynów pozwoliła określić i znaleźć istotne zmienne wraz z ich wzajemnym oddziaływaniem na poziomie lokalnym, dostarczając narzędzi do optymalizacji produkcji i zwiększania skali bioreaktora.

EN

Prodn. of H by dark fermentation of a glucose-contg. substrate in a bioreactor was numerically simulated basing on computational fluid dynamics. The averaged Navier-Stokes equation with a 2-phase flow was used as a kinetic model taking into account the interphase mass transport of components. The simulation allowed to identify and find significant variables with their interactions at their local levels, providing a tool for construction, optimize and scale up the bioreactor.

Słowa kluczowe

PL

fermentacja; biomasa; produkcja biowodoru; modelowanie numeryczne

EN

fermentation; biomass; biohydrogen production; numerical modelling

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2022
• Tom: T. 101, nr 5
• Strony: 330--332
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Wodołażski Artur

• Główny Instytut Górnictwa, pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice

Bibliografia

• [1] B. Bharathiraja, T. Sudharsanaa, A. Bharghavi, J. Jayamuthunagai, R. Praveenkumar, Fuel 2016, 185, 810, dx.doi.org/10.1016.
• [2] M. Mohsin, A. Rasheed, R. Saidur, Int. J. Hydrogen Energy 2018, 43, 2621, dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2017.12.113.
• [3] R. Cammack, M. Frey, R. Robson, Hydrogen as a fuel. Learning from nature, Taylor and Francis, London 2001.
• [4] S.S. Markov, Energy Proc. 2012, 29, 394, dx.doi.org/10.1016/j.egy-pro.2012.09.046.
• [5] X.M. Guo, E. Trably, E. Latrille, H. Carrère, J.P. Steyer, Int. J. Hydrogen Energy 2010, 35, 10660, dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.03.008.
• [6] G. Kumar, A. Mudhoo, P. Sivagurunathan, D. Nagarajan, A. Ghimire, C.-H. Lay, C.-Y. Lin, D.-J. Lee, J.-S. Chang, Bioresour. Technol. 2016, 219, 725, dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2016.08.065.
• [7] X. Wang, J. Ding, W.-Q. Guo, N.-Q. Ren, Bioresour. Technol. 2010, 101, 9749, dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2010.07.115.
• [8] B. Wu, Comput. Electron. Agric. 2013, 93, 195, dx.doi.org/10.1016/j.compag.2012.05.008.
• [9] N. Ren, W. Guo, B. Liu, G. Cao, J. Ding, Curr. Opin. Biotechnol. 2011, 22, 365, dx.doi.org/10.1016/j.copbio.2011.04.022.
• [10] G. Montante, F. Magelli, A. Paglianti, Chem. Eng. Res. Des. 2013, 91, 2198, dx.doi.org/10.1016/j.cherd.2013.04.008.
• [11] Z. Trad, J.-P. Fontaine, C. Larroche, C. Vial, Renew. Energy 2016, 98, 264, dx.doi.org/10.1016/j.renene.2016.03.094.
• [12] D. Frascari, M. Cappelletti, J.D.S. Mendes, A. Alberini, F. Scimonelli, C. Manfreda, L. Longanesi, D. Zannoni, D. Pinelli, S. Fedi, Bioresour. Technol. 2013, 147, 553, dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2013.08.047.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).

2. Praca została zrealizowana w ramach pracy statutowej nr 11162012-324 pt. „Badania modelowe procesu fermentacji ukierunkowanej na produkcję biowodoru”.