Organik atıklardan biyobütanol üretiminde biyokimyasal reaksiyonların manipulasyonları ile üretimin iyileştirilmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: WASIU AYODELE ABIBU

Danışman: İLGİ KARAPINAR

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Atık incir (Ficus carica), şeker açısından zengin lignoselülozik bir meyvedir ve bu da onu biyoyakıtlar için mükemmel bir biyokütle adayı yapar. Bu tez, ön işlem ve ardından koyu fermantasyon yoluyla düşük maliyetli ve yenilenebilir biyobütanol üretimi için atık incir (Ficus carica) kullanmak üzere tasarlanmıştır. Temel amaç, belirli metallerin ve elektron aracılarının rollerini kontrol ederek bütanol üretimini arttırmaktı. İncirden bütanol üretmek üzere fermentasyon şartlarına uygun hale getirilmesi ve yüksek şeker derişimlerinin elde edilmesinde mikrodalga (MW) ve otoklavlama (AC) gibi önişlemlerin potansiyel ve etkili ön işlem seçenekleri olduğu göstermiştir. MW ve AC ön işlemleri ile makismum şeker derişimi, sırasıyla, 82.91 g/L ve 70.02 g/L elde edilmiştir. MW'de optimum şartlar Dp = 370.72 μm, pH=4.96 ve P = 253.67 W ve AC'de Dp = 263.19 μm, pH 3.02, T = 120ºC ve t = 30.0 dak.'dır. Metaller, biyokimyasal reaksiyonlarda ve mikrobiyal metabolizmada önemli rol oynarlar. Tez çalışmasında, incirden Aseton-Bütanol-Etanol (ABE) fermantasyonu ile butanol üretiminde ve etanol, aseton, organik asit ve hidrojen gazı eldesinde metal türleri ile derişimlerin etkisi incelenmiştir. Fermentasyonu etkileyen metaller seçimi ve derişimlerinin optimizasyonu ile maksimum ABE derişimi, sırasıyla, 6.3, 5.03 ve 1.6 g/L, asetik ve bütirik asit derişimleri ise 6.9 ve 3.9 g/L elde edilmiş, hidrojen üretim hızı 51,5 ml H2/L/saat'e ulaşmıştır. ABE fermantasyonu biyokimyasal yolağının manipüle edilmesinde metallerin rolü başarıyla kanıtlanmıştır.