Naslov
Optimiranje proizvodnje bioetanola upotrebom genetskog algoritma
(Optimization of bioethanol production using genetic algorithm)

Autori
Sirotković, Marina

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, preddiplomski

Fakultet
Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije

Mjesto
Zagreb

Datum
17.07

Godina
2008

Stranica
47

Mentor
Zelić, Bruno

Neposredni voditelj
Zelić, Bruno

Ključne riječi
genetski algoritam; bioetanol; enzimska hidroliza škroba; optimiranje; matematički model procesa
(genetic algorithm; bioethanol; starch enzyme hydrolysis; optimization)

Sažetak
Najveća količina bioetanola danas otpada na njegovu primjenu kao biogoriva. Zbog brojnih prednosti pred fosilnim gorivima koji su ne samo ekološke već i ekonomske i energetske prirode, sve se veća važnost poklanja proizvodnji bioetanola iz različitih izvora. U ovom radu je optimiran proces enzimske hidrolize škroba, odnosno proces proizvodnje glukoze primjenom genetskog algoritma. Proizvodnja glukoze jedan je od koraka u procesu dobivanja bioetanola. Genetski algoritam je heuristička metoda optimiranja koja oponaša prirodni evolucijski proces, te ga primjenjuje u traženju optimalnog rješenja zadanog problema. Pomoću programskih paketa GALOP i SCIENTIST provedeno je optimiranje početnih uvjeta procesa enzimske hidrolize škroba, odnosno optimiranje početnih koncentracija škroba, enzima Liquozyme i Dextrozyme, i vremena u svrhu dobivanja maksimalnog iskorištenja na glukozi i konverzije škroba. Pritom je razvijen programski kod, u programskom paketu SCIENTIST, s kojim su provođene simulacije postavljenog matematičkog modela procesa. U programskom paketu GALOP definirani su parametri procesa koji su optimirani (koncentracija škroba, oba enzima i vrijeme), njihovo područje optimiranja (donja i gornja granica, te korak) i funkcije cilja (iskorištenje na glukozi i konverzija škroba). Prema planu pokusa dobivenom u GALOP-u, provedene su simulacije matematičkog modela procesa, a rezultati procesa su korišteni u ciklusima selekcije, reprodukcije i manipulacije genetskog algoritma u svrhu kreiranja novog plana pokusa. Određene su optimalne početne vrijednosti koncentracija škroba cš = 3 mmol dm-3, enzima Dextrozyme cDextrozyme = 0, 055 mmol dm-3 i Liquozime cLiquozyme = 0, 0085 mmol dm-3 te vremena provedbe procesa t = 540 min. Pri ovim optimalnim uvjetima dobivene su vrijednosti iskorištenje na glukozi Y = 0, 3631 i konverzija škroba X = 0, 9998.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Biotehnologija

POVEZANOST RADA