Java e Shkencës 2012 - Universiteti i Prishtinës
Java e Shkencës 2012 - Universiteti i Prishtinës Java e Shkencës 2012 - Universiteti i Prishtinës
KONFERENCA VJETORE E SHKENCËS ‘JAVA E SHKENCËS 2012 Hazbije SAHITI, Linda GRAPCI-KOTORI, Agim GASHI, Kemajl BISLIMI, Fetah HALILI 1 : DIZAJNIMI I BIOREKATORIT PËR PRODHIM KONTINUAL BIOLOGJIK TË HIDROGJENIT 1 Universiteti i Prishtinës, Fakulteti i Shkencave Matematike-Natyrore Abstrakti Prodhimi biologjik i hidrogjenit, si një burim alternativ i energjisë është bërë objekt i hulumtimit të shumë hulumtuesve. Në lidhje me këtë, punimi aktual ka të bëjë me dizajnimin e një bioraktori me përmasa të mëdha laboratorike (25 l) për prodhim kontinual të hidrogjenit nëpërmjet procesit të fermentimit. Si kulturë bakteriale është përdorur lymi i fundërruar që përdoret për fermentim të metanit nga pajisjet për pastrimin e ujërave të zeza urbane, ndërkaq si substrat është përdorur një medium minimal sintetik. Parametrat të cilët janë matur gjatë punës hulumtuese janë: sasia e gazit, sasia e hidrogjenit. Eksperimenti ka zgjatur për 12 ditë me radhë pa ndërprerje. Prodhimi i gazit ka filluar pas 48 ore të kultivimit të mikroorganizmave, pas tri ditësh janë prodhuar 400 ml gaz dhe nga kjo sasi hidrogjeni ka participuar në vëllim prej 2.5% .Në ditën e 12 të eksperimentit prodhimtaria e gazit është ndërprerë prandaj është ndërprerë edhe puna e bioreaktorit. Bazuar në rezultatet e këtij hulumtimi, mund të konkludohet se prodhimi kontinual i biologjik i hidrogjenit përmes procesit të fermentimit është i mundur edhe në pajisje laboratorike me përmasa të mëdha. Fjalët kyçe : Hidrogjeni, pajisje kontinuale, kulture bakteriale Hyrje Hulumtimi është bërë në institutin e Mekanikës së Fluideve në kuadër të Universitetit Friedrich Alexander në Nurnberg të Gjermanisë. Hulumtimi është një përpjekje drejt industrializimit të procesit për prodhim biologjik të hidrogjenit. Popullariteti i hidrogjenit si burim i energjisë ka rezultuar si pasoj e krizës energjetike gjatë viteve 1970. Në atë kohe është menduar se hidrogjeni do të jetë burim energjetik i së ardhmes, por me rënien e çmimit të naftës bie edhe interesimi për hidrogjenin (Benemann J. 1996). Me ngritjen e nivelit të CO2 në atmosferë të shkaktuar me djegien e bartësve fosil të energjisë, përsëri gjatë viteve ’90 riaktualizohet interesimi për përdorim të hidrogjenit si lëndë djegëse (Smith G.D., 1992 ). Prodhimi biologjik i hidrogjenit si një proces i përshtatshëm për ambientin ka tërhequr vëmendjen e shumë hulumtuesve. Hidrogjeni mund të prodhohet me ndihmën e mikroorganizmave të ndryshëm dhe përmes proceseve të ndryshme; qoftë përmes proceseve të varur nga drita (fotoproceseve) apo edhe nga proceset fermentative. Proceset e fermentimit janë më të përshtatshme për prodhim industrial të hidrogjenit për disa arsye: Është e mundur të prodhohet ditë dhe natë pa ndriçim ~ 361 ~
KUMTESA Produktet e fotosintezës mund të shfrytëzohen si substrat Si substrate mund të përdoren mbeturinat e ndryshme industriale dhe ato të agrikulturës (Tanisho S. 1987). Prodhimi i hidrogjenit me rrugë fermentative me llojin Enterobacter aerogenes E 82005 është hulumtuar nga Tanisho dhe bashkëpunëtorët dhe rezultatet kanë treguar se sasia e hidrogjenit e prodhuar ka qenë 1 mol H2 për 1 mol të glukozës (Tanisho S. 1987) Ndërkaq Blackwood raportoi për sasinë e hidrogjenit prej 0.72 mol H2 për molekulë të konvertimit të glukozës nga lloje të ndryshme të E. Colit. Duke pasur parasysh këto fakte, qëllimi i këtij hulumtimi ka qenë që të konstruktohet një pajisje për prodhim biologjik kontinual të hidrogjenit me anë të proceseve të fermentimit. Materiali dhe metodat Si kulturë bakteriale për prodhim të hidrogjenit është shfrytëzuar lymi i fundërruar për fermentim të metanit, i marrë nga pajiset për pastrimin e ujërave të zeza urbane në Erlangen. Për inokulum është marre 4% e vëllimit të gjithëmbarshëm të bioreaktorit. Menjëherë pasi që është marre kultura bakteriale është bërë kultivimi i tyre në bioreakator i cili paraprakisht është mbushur me substrat ushqyes ( 24 l). Kultivimi i mikroorganizmave ka zgjatur 48 orë, 15 orët e para është bërë ajrosja e biomasës në reaktor, ndërkaq gjatë kohës së kultivimit vlera e pH ka qenë 7. Ajrosja e biomasës është bërë me qëllim të shkatërrimit të baktereve metanogjnike të cilat janë të ndjeshme ndaj prezencës së oksigjenit. Pas përfundimit të kultivimit të mikroorganizmave është lëshuar në funksion pompa peristaltike që ka vënë në lëvizje substratin ushqyes nga rezervari në drejtim të reaktorit. Si substrat është përdorur një medium minimal sintetik me përbërje si në tabelën e dhënë. Lloji i substancës kimike Sasia Glukoze 5 gr / l K2HPO4 7 gr / l KH2PO4 5 gr / l NaCl 2.5 gr / l MgSO4 * 7H2O 1 gr/ l FeSO4 0.0022 gr / l CuSO4 0.00044 gr / l MnSO4 0.0014 gr / l Meqenëse gjatë zbërthimit të glukozës nga ana e baktereve vjen deri te krijimi i acideve organike të cilat do të mund të ndikonin në ndërrimin e shpejtë të vlerave të pH, atëherë për ti amortizuar këto ndërrime është dashur që në medium të shtohet edhe një sasi e buferëve. Provat janë bërë në pH 6 dhe temperaturë 45 – 50 °C. Sasia e gazit të prodhuar gjatë eksperimentit është matur duke bërë grumbullimin e tij në të ashtuquajtur gazometër, ndërsa sasia e hidrogjenit në përzierje të gazit të prodhuar është matur me ndihmën e cilindrave të ~ 362 ~
- Page 311 and 312: KUMTESA ~ 310 ~
- Page 313 and 314: KUMTESA Kur normat gjuhësore nuk n
- Page 315 and 316: KUMTESA ~ 314 ~
- Page 317 and 318: KUMTESA Folklori ka qenë ushqimi s
- Page 319 and 320: KUMTESA popullore shqipe kujtohen k
- Page 321 and 322: KUMTESA “...Në një këngë popu
- Page 323 and 324: KUMTESA nga gazeta e ditёve tona d
- Page 325 and 326: KUMTESA ~ 324 ~
- Page 327 and 328: KUMTESA tjera devijante janë tregu
- Page 329 and 330: KUMTESA Kosova duhet të mburret so
- Page 331 and 332: KUMTESA ~ 330 ~
- Page 333 and 334: KUMTESA Përderisa teknologjia ka p
- Page 335 and 336: KUMTESA alfanumerike të internetit
- Page 337 and 338: KUMTESA apo e nënkupton në indin
- Page 339 and 340: KUMTESA arbëreshë me krijues si:
- Page 341 and 342: KUMTESA kurse Del Gandio me të nj
- Page 343 and 344: KUMTESA ~ 342 ~
- Page 345 and 346: KUMTESA softuerit përkatës, në b
- Page 347 and 348: KUMTESA 3. Algoritmi i përgjithsh
- Page 349 and 350: KUMTESA që analizën e vlerave num
- Page 351 and 352: KUMTESA rrugës kryesore-të koordi
- Page 353 and 354: gjerësive (fig 3). KUMTESA Fig. 3.
- Page 355 and 356: KUMTESA ~ 354 ~
- Page 357 and 358: KUMTESA një metode të re organiza
- Page 359 and 360: KUMTESA “Innovation Union Scorebo
- Page 361: KUMTESA ~ 360 ~
- Page 365 and 366: KUMTESA Duhet theksuar se pajisja p
- Page 367 and 368: KUMTESA vlerë e përshtatshme për
- Page 369 and 370: KUMTESA menaxhimi jo i mirë e me m
- Page 371 and 372: KUMTESA -Roli i marresit GPS Përve
- Page 373 and 374: KUMTESA paisjen ku do të bëjet ek
- Page 375 and 376: Shërbimet Industria Transporti KUM
- Page 377 and 378: Përparësitë: Korniza ligjore so
- Page 379 and 380: KUMTESA ~ 378 ~
- Page 381 and 382: KUMTESA mbetur ajër nëpër pore t
- Page 383 and 384: KUMTESA Fig. 5: Koeficienti i filtr
- Page 385 and 386: KUMTESA vazhdueshme të numrit të
- Page 387 and 388: KUMTESA Fig. 3. a) pjesëmarrja pro
- Page 389 and 390: Fig. 4. Emisioni i materieve ndotë
- Page 391 and 392: KUMTESA bazë të kësaj analize mu
- Page 393 and 394: KUMTESA preferencat tyre. Andaj, n
- Page 395 and 396: KUMTESA krijimi i një itinerarit t
- Page 397 and 398: KUMTESA ~ 396 ~ Prof. Dr. Agni Dika
- Page 399 and 400: KUMTESA Fig. 1. Skema e petëzimit
- Page 401 and 402: KUMTESA Në këtë punim shqyrtohet
- Page 403 and 404: KUMTESA 3. 52.1 54.4 55.3 53.9 166
- Page 405 and 406: KUMTESA ~ 404 ~
- Page 407 and 408: KUMTESA demokracisë. Punimi karakt
- Page 409 and 410: Konsultimi Participimi Informimi KU
- Page 411 and 412: KUMTESA ~ 410 ~
KUMTESA<br />
Produktet e fotosintezës mund të shfrytëzohen si substrat<br />
Si substrate mund të përdoren mbeturinat e ndryshme industriale dhe ato të<br />
agrikulturës (Tanisho S. 1987).<br />
Prodhimi i hidrogjenit me rrugë fermentative me llojin Enterobacter aerogenes E 82005<br />
është hulumtuar nga Tanisho dhe bashkëpunëtorët dhe rezultatet kanë treguar se sasia e<br />
hidrogjenit e prodhuar ka qenë 1 mol H2 për 1 mol të glukozës (Tanisho S. 1987)<br />
Ndërkaq Blackwood raportoi për sasinë e hidrogjenit prej 0.72 mol H2 për molekulë të<br />
konvertimit të glukozës nga lloje të ndryshme të E. Colit.<br />
Duke pasur parasysh këto fakte, qëllimi i këtij hulumtimi ka qenë që të konstruktohet një<br />
pajisje për prodhim biologjik kontinual të hidrogjenit me anë të proceseve të fermentimit.<br />
Materiali dhe metodat<br />
Si kulturë bakteriale për prodhim të hidrogjenit është shfrytëzuar lymi i fundërruar për<br />
fermentim të metanit, i marrë nga pajiset për pastrimin e ujërave të zeza urbane në Erlangen.<br />
Për inokulum është marre 4% e vëllimit të gjithëmbarshëm të bioreaktorit. Menjëherë pasi që<br />
është marre kultura bakteriale është bërë kultivimi i tyre në bioreakator i cili paraprakisht<br />
është mbushur me substrat ushqyes ( 24 l).<br />
Kultivimi i mikroorganizmave ka zgjatur 48 orë, 15 orët e para është bërë ajrosja e biomasës<br />
në reaktor, ndërkaq gjatë kohës së kultivimit vlera e pH ka qenë 7.<br />
Ajrosja e biomasës është bërë me qëllim të shkatërrimit të baktereve metanogjnike të cilat<br />
janë të ndjeshme ndaj prezencës së oksigjenit.<br />
Pas përfundimit të kultivimit të mikroorganizmave është lëshuar në funksion pompa<br />
peristaltike që ka vënë në lëvizje substratin ushqyes nga rezervari në drejtim të reaktorit.<br />
Si substrat është përdorur një medium minimal sintetik me përbërje si në tabelën e dhënë.<br />
Lloji i substancës kimike Sasia<br />
Glukoze 5 gr / l<br />
K2HPO4<br />
7 gr / l<br />
KH2PO4<br />
5 gr / l<br />
NaCl 2.5 gr / l<br />
MgSO4 * 7H2O 1 gr/ l<br />
FeSO4<br />
0.0022 gr / l<br />
CuSO4<br />
0.00044 gr / l<br />
MnSO4<br />
0.0014 gr / l<br />
Meqenëse gjatë zbërthimit të glukozës nga ana e baktereve vjen deri te krijimi i acideve<br />
organike të cilat do të mund të ndikonin në ndërrimin e shpejtë të vlerave të pH, atëherë për<br />
ti amortizuar këto ndërrime është dashur që në medium të shtohet edhe një sasi e buferëve.<br />
Provat janë bërë në pH 6 dhe temperaturë 45 – 50 °C. Sasia e gazit të prodhuar gjatë<br />
eksperimentit është matur duke bërë grumbullimin e tij në të ashtuquajtur gazometër, ndërsa<br />
sasia e hidrogjenit në përzierje të gazit të prodhuar është matur me ndihmën e cilindrave të<br />
~ 362 ~