بررسی تجربی و مدل سازی هیدرولیز آنزیمی ریز جلبک به منظور تولید اتانول با استفاده از شبکه عصبی

برخی از مشخصه­ های کلیدی همچون نرخ رشد بالا، وابستگی نداشتن به زمین­ های مساعد برای کشاورزی و آب­ های قابل شرب و ذخیره­ ی مقدارهای بالایی از کربوهیدرات­ها، ریزجلبک­ ها را به عنوان یکی از نوید بخش­ ترین منابع اولیه تولید اتانول زیستی معرفی کرده است. در این پژوهش ابتدا کشت گونه­ های گوناگون و نامعین ریز جلبک در راکتورهای زیستی نوری صفحه­ ای تخت انجام شد. سپس راهبرد قحطی نیتروژن برای تحریک تجمع کربوهیدرات­ها در ریز جلبک به­ کار گرفته­ شده است. بعد از برداشت ریز جلبک، برای استخراج قندهای موجود در زیست توده از فرایند هیدرولیز آنزیمی استفاده شد. مقدار غلظت قندهای کاهیده استخراج شده از ریز جلبک در فرایند هیدرولیز در چهار غلظت گوناگون سوبسترا و سه دما در طول زمان اندازه گیری شد. برای مدل ­سازی فرایند توسط شبکه عصبی از نرم افزار متلب استفاده شد. دما، غلظت اولیه سوبسترا و مدت زمان هیدرولیز به عنوان ورودی­ ها و غلظت قندهای کاهیده  به­ عنوان خروجی شبکه عصبی در نظر گرفته شدند. بر اساس نتیجه ­های به­ دست آمده، در حالتی که۷۰ درصد داده ­ها برای آموزش شبکه استفاده شده و تعداد ۸ نورون در لایه پنهان قرار گرفت، تطابق مناسبی بین نتیجه­ های تجربی و مدل ­سازی وجود داشته و کم­ترین میانگین مربع خطاها (MSE) به­ دست آورده شد.

کلیدواژه ها:

اتانول زیستی ، ریز جلبک ، هیدرولیز آنزیمی ، مدل سازی ، شبکه عصبی