باز کردن منو اصلی

زیست محصولات یا محصولات مبتنی زیست (به انگلیسی Bioproducts)، ترکیبات شیمیایی و انرژی‌های بدست آمده از منابع زیستی تجدیدپذیر هستند[۱]-.[۲][۳]

محتویات

منابع زیستیویرایش

منابع زیستی شامل زباله‌های کشاورزی، جنگلداری و زیستی محیطی است. مثال‌های زیادی برای دیگر منابع زیست تجدیدپذیر وجود دارد. لیگنوسلولز یک اصطلاحات علمی است که بر منابع زیستی تجدیدپذیر دلالت دارد. بافت‌های لیگوسلولزی منابع زیستی حاوی تعداد زیادی از اجزای اصلی جهان طبیعی است.[۱] هولوسلولز بخش کربوهیدراتی لیگنوسلولز است که شامل سلولز است و مانند همی سلولز فراوان‌ترین پلیمر زیستی است.[۲] لیگنین دومین زیست پلیمر فراوان است. سلولز و لیگنین دو پلیمر اصلی استفاده شده برای استحکام بخشیدن و ذخیره انرژی در گیاهان است که در بافت‌های گیاهان چوبی وجود دارند. دیگر مواد شیمیایی ذخیره کننده انرژی در گیاهان شامل روغن‌ها، موم‌ها، چربی‌ها و غیره هستند[۴][۵] زیست محصولات مرسوم و زیست محصولات نوظهور دو طبقه اصلی در طبقه‌بندی زیست محصولات هستند. از جمله محصولات زیستی مرسوم می‌توان به خمیر کاغذ، کاغذ و محصولات جنگلی اشاره کرد. در زمینه زیست محصولات یا محصولات مبتنی بر زیست نوظهور می‌توان به سوخت‌های زیستی، زیست انرژی، اتانول مبتنی بر سلولز و اتانول مبتنی بر نشاسته، چسب‌های زیستی، مواد بیوشیمیایی، زیست پلاستیک‌ها و غیره اشاره نمود[۶][۷]). زیست محصولات نوظهور مباحث کنونی تحقیق و توسعه هستند. این تلاش‌ها به طور معنی داری از قرن بیستم به علت توجه و علاقه بسیاری از کشورها برای مستقل شدن از منابع نفت بیگانه توسعه یافت. زیست محصولات حاصل از منابع زیستی می‌توانند جایگزین تعداد زیادی از سوخت‌ها، مواد شیمیایی، پلاستیک‌ها و غیره شوند. آن‌ها در حال حاضر از نفت خام بدست می‌آیند.[۸]

مهندسی محصولات زیستیویرایش

مهندسی زیست محصولات (که به آن مهندسی زیست فرایند نیز گفته می‌شود) به مهندسی زیست محصولات از منابع زیستی تجدیدپذیر اشاره می‌کند که این به طراحی، توسعه و اجرای فرایندها، فناوری‌ها برای تولید مستمر مواد، مواد شیمیایی و انرژی از منابع زیستی تجدپذیر مرتبط است.

مهندسی زیست فرایندویرایش

مهندسی زیست فرایند تخصصی از زیست فناوری، مهندسی شیمی یا مهندسی زیستی یا مهندسی کشاورزی است. این حوزه با طراحی و توسعه تجهیزات و فرایندها برای تولید محصولات از جمله مواد غذایی، مواد شیمیایی، پلیمرها و کاغذ با استفاده از مواد زیستی سروکار دارد. مهندسی زیست فرایند مجموعه ای از ریاضیات، زیست و طراحی صنعتی است و از بخش‌های مختلفی مانند طراحی فرمانتورها و مطالعه فرمانتورها (در حال عملیات و غیره) تشکیل شده‌است. همچنین فرایندهای زیست فناوری متنوع در صنایع برای تولید محصولات زیستی در مقیاس بالا به منظور بهینه‌سازی بازده و کیفیت محصول نهایی مورد مطالعه قرار می‌گیرد. مهندسی زیست فرایند همچنین ممکن است شامل کار مهندسین مکانیک، برق و صنعت برای بکاربردن اصول رشته‌هایشان در فرایندهای مبتنی بر کاربرد سلول‌های زنده یا زیرجزء سلول‌ها باشد.[۹]

مهندسی زیست منابعویرایش

مهندسی زیست منابع در ارتباط با کاربرد مهندسی زیست، مهندسی شیمی و مهندسی کشاورزی معمولاً بر پایه زیست یا مواد خام کشاورزی است. مهندسی زیست منابع بسیار کلی است و دامنه وسیعی از فناوری‌ها و عناصر مختلف مانند زیست توده، درمان ضایعات زیستی، زیست انرژی، زیست ترارریختی، آنالیزهای زیست منابع و تکنولوژی‌های مرتبط با فناوری‌های تبدیل شیمی گرمایی: احتراق، تجزیه، تبدیل به گاز، کاتالیز و غیره را در برمی گیرد.

تکنولوژی‌های تبدیل بیوشیمیاییویرایش

روش‌های هوازی، هضم بی هوازی، فرایندهای رشد میکروبی، روش‌های آنزیمی،

محصولات کمپوست: الیاف، سوخت‌ها، مواد اولیه، کودها، محصولات ساختمانی، پلیمرها و

سایر محصولات صنعتی: مدلسازی، تجزیه و تحلیل سیستم‌ها، تصمیم‌گیری‌ها، سیستم‌های پشتیبانی.

تأثیر شهرنشینی و افزایش تقاضا برای زمین و آب در جهان مهندسان را با چالش‌های اساسی قرار می‌دهد. چرا که به ارتباطات میان دنیای زیست و مهندسی مرسوم توجه کمی شده‌است. پرکردن این شکاف‌ها وظیفه مهندسان زیست منابع است. مهندسان زیست منابع و کشاورزی روش‌های حساس زیست‌محیطی و مؤثر در تولید غذا، الیاف، چوب، محصولات مبتنی بر زیست و منابع انرژی تجدیدپذیر یک جمعیت جهانی در حال رشد را توسعه می‌دهند.

منابعویرایش

  1. ۱٫۰ ۱٫۱ 1. Singh, S.P. , Ekanem, E. , Wakefield, T. Jr. , and Comer S. (2003) “Emerging importance of bio-based products and bio-energy in the U.S. economy: information dissemination and training of students. ” International Food and Agribusiness Management Review Vol. 5(3)
  2. ۲٫۰ ۲٫۱ 2. Biomass Research and Development Initiative, 2006: Vision for Bioenergy and BioProducts in the United States – Bioeconomy for a Sustainable Future 2006 "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2009-12-29. Retrieved 2009-01-02.
  3. 3. National Research Council, 2000. Bio-based industrial products: priorities for research and commercialization. National Academy Press, Washington DC
  4. 4. Bowyer, J.L. , Ramaswamy, S. , 2005: “Redefining undergraduate education for the 21st Century: Minnesota moves aggressively to strengthen program” Forest Products Journal, July-Aug 2005, 55 (7-8): 4-10)
  5. 5. Ramaswamy, S. , Tschirner, U. , Chen, Y. , 2007: “Transforming Academic Curricula: Pulp and Paper to Biobased Products - Providing Education and Research Training for the Conventional and Emerging Biobased Products Industry and the Bioeconomy” ACS Symposium Series Chapter 4, Section 1, Materials, Chemicals and Energy from Forest Biomass Ed. by Argyropoulos.
  6. Bowyer, J.L. , Ramaswamy, S. , 2005: “Redefining undergraduate education for the 21st Century: Minnesota moves aggressively to strengthen program” Forest Products Journal, July-Aug 2005, 55 (7-8): 4-10)
  7. 7. Ramaswamy, S. , Tschirner, U. , Chen, Y. , 2007: “Transforming Academic Curricula: Pulp and Paper to Biobased Products - Providing Education and Research Training for the Conventional and Emerging Biobased Products Industry and the Bioeconomy” ACS Symposium Series Chapter 4, Section 1, Materials, Chemicals and Energy from Forest Biomass Ed. by Argyropoulos.
  8. 8. "Archived copy". Archived from the original on 2009-08-26. Retrieved 2009-01-02.
  9. 9. Bioprocess engineering- Basic concepts; Shular,Michael A. ,kargi,Fikret,Prentice Hall of India,2005