Prétraitement
Définition
Un prétraitement est le traitement préliminaire ou préparatoire de quelque chose avec un produit avant utilisation. Par exemple, le prétraitement du bois a des effets bénéfiques anti-vieillissement.
Les méthodes de prétraitement peuvent être classées comme appartenant aux méthodes mécaniques, biologiques, chimiques ou physico-chimiques.
Eaux usées
Le prétraitement des eaux usées par des installations commerciales et d'autres sources d'eaux usées non domestiques élimine les polluants nocifs avant que les eaux usées ne soient rejetées dans un réseau d'égouts municipal. Il empêche l'introduction de polluants dans les systèmes publics qui peuvent passer par le traitement public dans les rivières, les lacs et les ruisseaux. Le prétraitement empêche également les rejets dans les installations de traitement publiques de polluants qui interféreraient avec les opérations des installations, y compris leur utilisation et leur élimination des biosolides.
L'hydrolyse enzymatique, utilisant des cellulases, est considérée comme le moyen le plus intéressant de convertir la cellulose en glucose. Cependant, en raison de la nature récalcitrante de la plupart des espèces de biomasse, l'hydrolyse enzymatique est très lente et il est difficile d'atteindre des rendements élevés en sucre si la matière première n'est pas prétraitée avant l'hydrolyse enzymatique. Le prétraitement est peut-être l'étape la plus cruciale car il a un impact important sur toutes les autres étapes du processus, par exemple, l'hydrolyse enzymatique, la fermentation, le traitement en aval et le traitement des eaux usées en termes de digestibilité de la cellulose, de toxicité de la fermentation, d'agitation. la puissance, la demande d'énergie dans les processus en aval et les demandes de traitement des eaux usées.
En cytologie
Le prétraitement est une procédure nécessaire pour les échantillons cytologiques dans les étapes de préhybridation. Il aide à augmenter l'accessibilité de l'ADN cible des cellules enduites à la sonde d'ADN. Les lames non colorées sont généralement prétraitées avec un tampon de lavage uniquement, sauf pour les frottis présentant une épaisseur considérable et des cellules qui se chevauchent, pour lesquels un prétraitement alternatif avec la protéinase K est recommandé.
Ce dernier traitement doit être appliqué en cas d'absence d'hybridation, après que la procédure FISH ait été effectuée sur des lames prétraitées avec du tampon de lavage uniquement. Dans ce cas, si plusieurs lames cytologiques non colorées sont disponibles pour la procédure FISH, choisissez une nouvelle lame à soumettre au prétraitement à la protéinase K.
Le prétraitement de pas plus de six lames à la fois par bocal Coplin est recommandé pour éviter une diminution de la température des bains.
Lignocelluloses
Le prétraitement est un outil nécessaire pour décomposer la structure de la biomasse lignocellulosique formée de cellulose, d'hémicellulose et de lignine afin de rendre les glucides plus accessibles pour d'autres processus de transformation, comme indiqué précédemment dans ce chapitre. Les prétraitements visent à éliminer la lignine et l'hémicellulose, à réduire la cristallinité de la cellulose et à augmenter la porosité de la biomasse. Un bon prétraitement doit éviter la dégradation ou la perte d'hydrates de carbone et la formation d'inhibiteurs des processus d'hydrolyse et de fermentation ultérieurs tout en améliorant la formation de sucres ou la capacité du matériau prétraité à former des sucres par hydrolyse, le tout dans un processus opérationnel rentable. Le choix du meilleur prétraitement dépend, entre autres facteurs, de l'utilisation prévue des principaux composants de la biomasse (cellulose, hémicellulose et lignine).
Les lignocelluloses sont souvent un composant majeur ou parfois le seul composant dans différents flux de déchets provenant de diverses sources telles que les industries, la foresterie, l'agriculture et les municipalités. Il représente une source encore inexploitée de sucres fermentescibles à usage industriel important. De nombreux facteurs physico-chimiques, structurels et compositionnels entravent l'hydrolyse des composants présents dans la biomasse en sucres et autres composés organiques qui peuvent ensuite être convertis en carburants.
L'importance de la biomasse lignocellulosique, notamment utilisée comme matière première pour la synthèse de molécules à valeur ajoutée, ne s'est pas démentie depuis plusieurs décennies. La nature récalcitrante de cette matière première a obligé les scientifiques à rechercher de nouvelles solutions permettant sa dépolymérisation facile. Par conséquent, au cours de la dernière décennie, de nouvelles méthodes de prétraitement de la biomasse ou leurs combinaisons ont été développées.
Au cours des dernières années, un grand nombre de méthodes de prétraitement chimique, y compris la chaux, l'acide, l'explosion de vapeur, l'explosion de dioxyde de soufre, l'explosion de fibres d'ammoniac, le liquide ionique et autres, ont été développées pour un prétraitement efficace de la biomasse. De nombreuses méthodes de prétraitement ont montré des rendements élevés en sucre, c'est-à-dire plus de 90 % du rendement théorique des lignocelluloses.
Il n'est pas possible de définir la meilleure méthode de prétraitement car elle dépend de nombreux facteurs tels que le type de biomasse lignocellulosique, les paramètres du procédé, l'impact environnemental, la faisabilité économique, etc. Cependant, certains de ces prétraitements chimiques présentent des inconvénients tels que la formation de composés inhibiteurs, notamment furfural et 5-hydroxyl méthyl furfural.
Prétraitement acide
Le prétraitement acide est l'une des technologies les plus matures parmi les diverses méthodologies de prétraitement pour l'utilisation de matières premières lignocellulosiques. En raison du faible coût et de l'efficacité des catalyseurs acides, plusieurs types d'acides, notamment l'acide minéral concentré, l'acide minéral dilué et l'acide dicarboxylique, ont été utilisés dans le prétraitement acide de la biomasse lignocellulosique. Cependant, certains inconvénients lors de l'utilisation de catalyseurs acides, tels que la corrosivité et la formation d'inhibiteurs, réduisent la commercialisation immédiate du procédé de production d'éthanol cellulosique utilisant un prétraitement acide.
Synonymes, antonymes
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