OPORTUNITATI DE UTILIZARE A ÎN INDUSTRIA ALIMENTARA

Producerea de energie electrica de la centralele electrice cu combustibil fosil ars (de exemplu: carbune si gaz natural) este cea mai mare sursa de emisii de . Bioxidul de carbon, de obicei, exista ca un amestec de gaze, prin urmare, ar trebui sa fie separate pentru a fi utilizat sau depozitat. Principalele procese de producer a sunt: gazele de ardere de la arderea combustibililor fosili, sondele de gaze natural si central pe baza de hidrogen. Industria energetic, industria chimica, metalurgia, procesarea hidrocarburilor (rafinarii), transporturile, arderea deseurilor sunt cele mai importante surse de emisie a gazelor cu efect de sera care contribuie la incalzirea globala. Centralele energetic cu combustibili fosili, industria grea si rafinariile, insumeaza 52 % din emisiile de ale lumii ( 15 miliarde tone de / an).

In present, la nivel global sunt emise in atmosfera 22 miliarde tone de , din care 8 miliarde tone provin din arderea carbunelui. Bioxidul de carbon este eliberat in atmosfera atunci cand combustibilii fosili cu continut de carbon, cum ar fi petrolul, gazele natural, carbune si sunt arsi in aer. Acesta poate fi transportat sau stocar in forma lichida, la o presiune foarte mare. Bioxidul de carbon este cel mai important gaz cu efect de sera eliberat de activitatile umane. Acesta este principalul contribuitor la schimbarile climatic, din cauza cantitatilor eliberate. La nivel mondial, emisiile de generate de activitatile antropice sunt cunoscute a fi relative mici si in comparative cu fluxurile de carbon brute provenite de la sistemele natural, ele reprezinta doar o parte (aproximativ 2%) din totalul emisiilor la nivel mondial. Bioxidul de carbon este in central interesului pubil in ultimii ani, datorita cresterii concentratiei acestui gaz in atmosfera, ca urmare a arderii combustibililor fosili.

Proprietati fizice In conditii normale, bioxidul de carbon este un gaz incolor, cu miros intepator si gust slab acid, cu densitatea mai mare decat a aerului (ρ=1,53kg/m3). Se lichefiaza usor la temperature de 20C, la o presiune de 56,6 atm. Prin destindere la presiune normala produce o racier puternica, solidificandu-se intr-o masa alba ca zapada, numita zapada carbonica. Din aceasta cauza se utilizeaza ca agent refrigerant. In stare solida, cristalizeaza in retea molecular, cubica, cu fete centrate, care in aer se vaporizeaza fara topire . In stare lichida nu conduce curentul electric. Bioxidul de carbon, este unul dintre gazele din atmosfera noastra, present in fotosinteza, fiind uniform distribuit pe suprafata pamantului, la o concentratie de aproximativ 0,033%, sau 330 ppm.

Proprietati chimiceBioxidul de carbon nu arde si nu intretine arderea. Prin arderea combustibililor pe baza de carbon, cum ar fi metanul( gaz natural), distilati pe baza de petrol( benzina, motorina, kerosene, propan), dar si carbune, se obtine si in general, apa:

+ 2= + 2O

Utilizarile bioxidului de carbon: Cantitati mari sunt folosite ca materie prima in industria chimica, in special pentru productia de uree si metanol. In industria de petrol si chimie. Acesta este utilizat in sondele de petrol pentru extractia de petrol si de a mentine presiunea.

Absorbtia chimica a bioxidului de carbon Procesele de absorbtie fizica si chimica sunt larg utilizate un industria de petrol si a produselor chimice si in sectorul gazelor natural pentru separarea . Absorbtia chimica poate capta in jurul valorii de 85 % din emisiile de bioxid de carbon.

Absorbtia este metoda frecvent folosita pentru procesul de tratare a gazelor.Absorbtia chimica a bioxidului de carbon este un proces de aplicatii industriale. Cu posibilitatea limitarii emisiilor dioxidului de carbon, in viitorul apropiat, necesitatea de a intelege mai bine procesul de absorbtie a deioxidului de carbon este in crestere. Tehnologia de absobtie a bioxidului de carbon este de mare importanta in zilele noastre pentru prevenirea incalzirii globale si schimbarilor climatic rezultat intreaga lume. Desfasurarea proceselor mai eficiente pentru eliminarea a devenit o importanta crucial impreuna cu dezvoltarea de noi material absorbante ca fiind unul dintre domeniile de cercetare urgent in abordarea problemelor incalzirii globale. Captarea diocidului de carbon, folosind procesele chimice de absorbtie este una dintre acele tehologii industrial commune folosite astazi, dar si in trecut, in multe cazuri, s-a dovedit a fi Solutia cea mai viabila in comparative cu alte procese din cauza costurilor scazute si simplitatii.

Captarea bioxidului de carbon Dezvoltarea tehnologiei din punct de vedere economic pentru reducerea emisiilor de bioxid de carbon din procesul de ardere a combustibilului este din ce in ce mai mare si mai importanta. Mai multe strategii alternative au fost propuse pentru a reduce emisiile de bioxid de carbon provenind din arderea combustibililor. Printre optiune, reducerea mai mare de din gazele de ardere, se poate realiza din punct de vedere tehnic, prin captarea si stocarea de . Captarea si stocarea dioxidului de carbon este definit ca un sistem de tehnologii de captare de , care integreaza, transportul si stocarea geologica.Sistemele de captare reduc emisiile de din instalatiile de ardere cu eficienta de aproximativ 80-90%. Unele tehnologii de captare si stocare a au fost dezvoltate, iar altele sunt in diferite tehnologii sunt utilizate in industrie pentru eliminarea emisiilor de din fluxul de gaze, in cazul in care acesta a fost contaminant sau este nevoie sa fie separate un gaz. In prezent, exista trei metode principale de de captare: captarea post-combustie, captarea pre-combustie si procesul oxi-combustia.

a.Tehnologia pre-combustiei Aceasta consta in transformarea prin gazeificare a unui combustibil bogat in carbon (derivati petrolieri sau carbune) intr-un gaz sintetic constituit din monoxid de carbon si hidrogen. b.Tehnologia oxi-combustiei Metoda oxi-combustiei consta in arderea combustibililor in oxygen, in loc de aer. Produsele rezultate din aceasta ardere sunt in principal apa si , care sunt usor de captat la sfarsitul procesului prin condensarea vaporilor de apa rezultati din ardere.Metoda de captare prezinta un dezavantaj foarte important: procesul de separare a oxigenului din aer necesita multa energie reducand astfel eficienta globala a instalatiilor. c.Tehnologia post-combustie Post-combustiaeste astazi cea mai avansata tehnologie. Aceasta consta in separarea dioxidului de carbon din gazelle de ardere utilizand un solvent (amina sau ammoniac racit). Ultimele rezultate ale tehnologia poate fi aplicata atat la centralele pe gaze combustibile sau la alte instalatii de mare capacitate. In multe tari se realizeaza cercetari intense pentru stiudiul unor noi concept si pentru imbunatatirea tehnologiilor existente.

Categoria Avantaje Exemple de SCFs

Mediul înconjurător

nu contribuie la formarea smoguluinu distrug stratul de ozonnu prezintă ecotoxicitatenu formează deşeuri lichide

majoritatea fluidelor supercritice majoritatea fluidelor supercriticeCO2, H2OCO2 şi alte fluide SC volatile

Sănătate şi siguranţa utilizării

necancerigen netoxic neinflamabil

majoritatea fluidelor supercritice(cu excepţia hexanului C6H6)majoritatea fluidelor supercritice (cu excepţia HCl, HBr, NH3)CO2, N2O, H2O, CHF3

Condiţiile de desfăşurare a procesului

nu formează reziduuri permite separarea uşoară a produselor de reacţieviteze de difuzie marivâscozitate scăzutădensitate şi putere de solvatare optimăpreţ scăzut

CO2 şi alte fluide supercritice volatileCO2 şi alte fluide supercritice volatiletoate fluidele supercritice toate fluidele supercritice toate fluidele supercritice CO2, H2O, NH3

Caracteristicile fizico-chimice

miscibilitate ridicată cu gazeleconstantă dielectrică variabilăcompresibilitate ridicatădensitate mareviteză de difuzie mare

toate fluidele supercritice fluidele supercritice polaretoate fluidele supercriticetoate fluidele supercriticetoate fluidele supercritice

• Procesele chimice desfăşurate în condiţii supercritice au loc la un consum energetic redus, acest aspect constituind un avantaj din punct de vedere economic.

• Avantajele referitoare la desfăşurarea procesului derivă de la proprietăţile fizice ale fluidelor supercritice: difuzivitate termică mare, vâscozitate dinamică scăzută, valori medii ale densităţii.

• Cel mai important avantaj al utilizării fluidelor supercritice în sinteza chimică se referă la proprietatea lor de separare, aspect deosebit de important pentru extracţia cu ajutorul fluidelor supercritice.

• Datorită volatilităţii lor, ele pot fi îndepărtate din produsele de reacţie fără un consum energetic suplimentar. Acest aspect este important pentru industria alimentară şi farmaceutică.

• Utilizarea fluidelor supercritice permite desfăşurarea unor procese eficiente şi curate.

• Deoarece fluidele supercritice sunt miscibile cu alte gaze, reacţiile desfăşurate în fluidele supercritice au loc cu viteză mare de reacţie.

• Alte avantaje ale utilizării dioxidului de carbon supercritic sunt:• determină creşterea vitezei transferului de substanţă a substratului la

enzimă;• prezintă proprietăţi fizice uşor ajustabile în domenii relativ mari, prin

modificări uşoare ale valorilor presiunii şi temperaturii;• preţul de cost este mult mai mic, comparativ cu al solvenţilor convenţionali;• permite o separare uşoară a fazelor ulei şi apă în bioreactor cu funcţionare

continuă la scară industrială. Astfel, permite integrarea şi recircularea solventului (Habulin şi colab., 2002);

• permite utilizarea bioreactoarelor cu volume mici şi productivităţi ridicate în procese desfăşurate la scară industrială.

• sub presiune reprezinta o metoda potentiala pentru reducerea bacteriilor din alimentele brute si din produsele alimentare ce a atras interesul in special in ultimul deceniu.

• poate fi utilizat pentru a obtine eliminarea bacteriilor din alimente fara utilizarea unui regim inalt de temperatura, aceasta reprezentand o alternativa atractiva de procesare in comparative cu procesele termice utilizate in ziua de azi ca si pasteurizarea ce duce la o gama de texturi si arome nedorite in laptele procesat.

• Dupa procesarea la rece , poate duce la o reducere bacteriana echivalenta sau mai buna chiar decat cea obtinuta in timpul pasteurizarii, acest process alternative putan duce la un produs imbunatatit in materie de proprietati organoleptice

• Formele lichide subcritice si supercritice a au fost investigate ca ajutoare de procesare, ambele forme fiind antimicrobiene desi aceasta se datoreaza partial solubilitatii .

• S-a investigat particular SC- pentru capacitatile sale de extractie, bazate pe excelenta solubilitate in lipide.

• S-au efectuat nenumerate cercetari pentru a se gasi aplicatiile comerciale si efectele letale ale SC- in general recunoscut pentru eficienta sa de reducere a populatiilor bacteriene, inclusiv drojdii si mucegaiuri pana la atingerea sterilizarii

EXTRACTIA ULEIULUI DIN SEMINTELE DE MAC UTILIZAND SC-

• Uleiul de mac se recupereaza din seminte prin extragerea cu ajutorul solventilor, uleiul presat la rece fiind utilizat in scopuri alimentare, fara a se rafina, in salate si uleiuri de gatit si ca material brut pentru fabricarea margarinei dar si in industria vopselelor, cosmeticelor

• Extractia fluidului supercritic a devenit o tehnica importanta de separare in domeniul aplicatiilor alimentare si nutritionale.

• Fluidele supercritice au difuzivitatea gazelor dar si densitati asemanatoare lichidelor, aceste proprietati variind in functie de presiune si temperatura, cu aceasta tehnica fiind posibila extractia compusilor termosensibili ca acizi grasi nesaturati, si evitarea solventilor toxici ca n-hexanul si alte reziduri.

• SC- a fost cel mai utilizat fluid supercritic pentru extractia uleiului, deoarece nu este toxic, neinflamabil, ieftin si usor de separate din extract

• Se utilizeaza in mod frecvent extractia cu SC- a diferitelor seminte oleaginoase ca soia, bumbacul, inul

• Calitatea uleiului extras cu SC- privind compozitia acizilor grasi si a acizilor negrasi a fost comparata cu cea a uleiului obtinut din extractia eterului din petrol.

• Obiectivul acestor studii a fost de a investiga extractia cu SC- a semintelor de mac pentru a examina efectele parametrilor de procesare ca temperatura, presiune asupra solubilitatii uleiului.

• Printre conditiile studiate de SC- , extractia uleiului de de seminte de mac la 50-70 grade Celsius si 55 MPa a avut cea mai inalta solubilitate.

• Recuperarea uleiului extras cu SC- s-a obtinut dupa 4 ore la 70 grade Celsius si 55 MPa in procent de 78,3% din totalul de ulei disponibil.

• Compozitia acizilor grasi cu SC- a fost comparabila cu cea obtinuta prin extractia cu solventi desi continutul

de tocol a fost mai ridicat in uleiurile obtinute cu SC- de aceea uleiul din semintele de mac obtinut cu SC- poate avea potential pentru utilizarea ca ulei de specialitate in diferite aplicatii alimentare

INACTIVAREA MICROORGANISMELOR PRIN UTILIZAREA INTR-UN PROCES SEMICONTINUU

• Tratamentul UHT (ultra high temperature),este inca cea mai larg utilizata tehnologie in industria alimentara pentru stabilizarea din punct de vedere microbilogic a produselor alimentare.

• Totusi exista unele dezavantaje legate de temperaturile inalte utilizate precum :

• ►denaturarea termica a substantelor sensibile si

• ►formarea compusilor toxici ca subprodusii.

• In procesul de fabricare a berii are loc impregnarea cu dioxid de carbon (). Verificarea impregnarii si a spumei este parte din procesul de testare a calitatii berii. Berea superioara calitativ prezinta perlaj continuu, de durata, constant in timp, cu bule fine si

actioneaza asupra papilelor gustative, participand astfel la crearea unei senzaţii placute. Pe masura reducerii calitatii, perlajul continuu isi reduce durata, pana la disparitie si devine grosier.

Dioxidul de carbon () este esential in procesul de fotosinteza.

Plantele consuma dioxid de carbon () in procesele de crestere si elimina oxigen ca produs rezidual

Ventilatia serelor nu este intotdeauna suficienta pentru a mentine concentratia normala de dioxid de carbon () care poate scadea la sub jumatate din ceea ce este normal in aer.

In pepiniere, dioxidul de carbon este utilizat: pentru cresterea plantelor. Sistemele cu dioxid de carbon imbunatatesc in mod spectaculos cresterea si calitatea plantelor din sere. Cresterea concentratiilor de gaz duc la plante mai mari, mai sanatoase si cu

crestere mai rapida si la scaderea costurilor de operare, in mod special pe perioada de iarna, cand se pot reduce costurile de incalzire cu pana la 50%. Dioxidul de carbon inlocuieste generatoarele de gaz, economisind costurile combustibililor si eliminand emisiile daunatoare.

Proprietăţi fizico-chimice Gheaţa carbonică este dioxid de carbon solid (având formula chimică - ) şi cuprinde doi atomi de oxigen legaţi de un singur atom de carbon. Acesta este lipsit de culoare, are un miros acrişor-picant, non-inflamabil şi uşor acid. Când ajunge la temperaturi sub −56.4 °C (−69.5 °F) şi presiuni mai mici de 5.13atm, dioxidul de carbon (), trece de la o formă solidă la o formă gazoasă, fără intervenţia vreunei stări intermediare (starea lichida), printr-un proces numit sublimare.

Structura cristalină a gheţii carbonice

VA MULTUMESC!