Buannachdan giollachd Achaidhean Dealain Pulsaichte (PEF) ann an gnìomhachas a’ bhuntàta

Ciamar a dh'obraicheas e?

Bidh cleachdadh PEF ag adhbhrachadh electroporation, no mar is toil leinn a ghairm “ullachadh, a’ cruthachadh phòran ann am membranan cealla le cuir a-steach lùtha agus luchd teas ìosal. Tha fios air a’ mheacanaig gnìomh o chionn fhada, ach chan eil e ach anns an deich bliadhna a dh’ fhalbh air a chleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachas giullachd glasraich. Le 200 siostam Elea PEF air an cleachdadh ann an gnìomhachas a’ bhidhe Eilidh ’S e prìomh chompanaidh a’ mhargaidh san raon seo. Bidh an t-artaigil seo a’ toirt sùil ghoirid air eachdraidh cleachdadh PEF, a’ beachdachadh air buannachdan pròiseas is toraidh airson gnìomhachas a’ bhuntàta agus air dealbhadh uidheamachd agus a’ toirt sealladh air cothroman tagraidh san àm ri teachd.

Na làithean tràtha

Cho fad 's a fhuair sinn a-mach, tha a' chiad aithisgean air cleachdadh PEF a' dol air ais chun na 1960an, tha luchd-rannsachaidh sa Ghearmailt agus san Úcráin air briseadh cealla agus leasachadh air pròiseasan còmhdhail mais agus dealachaidh fhaicinn às deidh cumhachd cuisleach a chuir an sàs. Chaidh a’ chiad sheòrsaichean prototypes air sgèile gnìomhachais a thogail anns na 1980n airson giullachd min-èisg, ach cha deach teicneòlas suidseadh cumhachd àrd a leasachadh gu leòr. Ghabh an teicneòlas ceum air ais a-steach don saoghal acadaimigeach. Anns na 1990n, ruith oilthighean a’ gabhail a-steach Oilthigh Stàite Ohio, Oilthigh Stàite Washington agus Oilthigh Teicneòlais Berlin pròiseactan le maoineachadh poblach air cleachdadh PEF airson dì-ghnìomhachadh meanbh-bhitheach agus briseadh cealla planntrais. Timcheall air 1997, chaidh a’ chiad aithisgean air buaidh PEF air buntàta, curranan no biatas siùcair fhoillseachadh le ... Angersbach et al. or Rastogi et al. Chaidh call cuideam turgor agus bogachadh clò fhaicinn le bhith a’ cleachdadh mion-sgrùdadh inneach.

A’ chiad chleachdaidhean ann an giullachd buntàta

Ann an 1998, chaidh siostaman sgèile theicnigeach a leasachadh airson deuchainnean leantainneach ann an gnìomhachas stalc buntàta. Chleachd a’ chiad shuidheachaidhean grabhataidh mar dhòigh còmhdhail, ach gu math luath tha e air fàs follaiseach gu bheil feum air còmhdhail thoraidhean èignichte agus chaidh siostaman cuibhle uisge agus criosan giùlain a thogail. Tha cleachdadh criosan giullachd electrodan còmhnard no dìreach air coileanadh pròiseas àrd, earbsachd a bharrachd air cleachdadh ann an gnìomhachas a’ bhidhe a nochdadh. Ann an 2006, chaidh siostam sgèile gnìomhachais a chuir a-steach ann am giullachd friogais Frangach. Bho sin, chaidh siostaman PEF gnìomhachais deiseil airson an leasachadh aig DIL, A 'Ghearmailt.

Buannachdan toraidh PEF airson friogais Frangach

Mar a thèid cuideam a-staigh nan ceallan (turgor) a chall, bidh buntàta a’ bogachadh às dèidh làimhseachadh electroporation. Coltach ris an dèidh ro-theasachadh, bidh am bogachadh inneach a’ leasachadh gearradh agus a’ leantainn gu nas lugha de itean agus briseadh. An coimeas ri ro-theasachadh, tha grunn bhuannachdan toraidh is pròiseas aig cleachdadh PEF agus tha caitheamh lùtha is uisge air a lughdachadh suas ri 90%. Airson cleachdadh PEF, thèid cuir a-steach lùtha de 0.3 gu 1.5 kJ / kg de bhuntàta a chuir an sàs, ag adhbhrachadh àrdachadh teòthachd < 0.4 ° C. Rè an t-seusain, thèid dian a’ phròiseis atharrachadh, agus tha e aig an ìre as àirde le tiùban ùra bhon bhàrr achaidh no seòrsachan nas cruaidhe agus a’ dol sìos a dh’ionnsaigh deireadh an t-seusain. Tha fad cuibheasach an toraidh air a mheudachadh, agus tha call stalc ann an sruthan uisge giullachd rè gearradh agus blanching air a lughdachadh. Tha sin a’ leigeil le leasachadh toradh suas ri 1.5% airson loidhne giullachd friogais Frangach. Bidh nas lugha de bhriseadh clò cuideachd a’ lughdachadh glacadh ola. Tha lùghdachadh suas ri 10% air a choileanadh. Chan eil feum air ùine cumail oir tha buaidh an achaidh dealain sa bhad agus meudach, cuideachd, chan eil feum air ùine tòiseachaidh no dùnadh sìos. An-diugh timcheall air. Tha 140 siostam PEF Elea gan cleachdadh ann an gnìomhachas nam friogais Frangach le comasan giullachd bho 5 gu 75 t/u. Tha pròiseactan o chionn ghoirid ag àrdachadh comas làimhseachaidh suas gu 100 t/u air loidhnichean singilte no làimhseachadh stuthan amh eile leithid buntàta milis no cassava.

Friogaich an sliseag foirfe le PEF

Tha càileachd stuthan amh agus giullachd leasaichte nan prìomh nithean a tha a’ stiùireadh sliseagan buntàta is glasraich àrd-inbhe. Tha càileachd is cunbhalachd an t-sliseagaidh nam prìomh nithean sa ghnìomhachas sin, leis gu bheil a h-uile ceum giullachd às dèidh sin agus càileachd toraidh an urra riutha. Bidh PEF a’ lughdachadh briseadh agus àireamh nam mìrean mìne is briste nuair a thathar a’ sliseagadh buntàta a bharrachd air glasraich eile. Lùghdaichidh uachdar gearraidh nas bàn call stalc agus an ìre de stalc shaor air uachdar toraidh. Tha seo buannachdail airson toradh is inneach toraidh, a bharrachd air lughdachadh greamachd is dùblachadh toraidh. Bidh cumail stalc anns na sliseagan a’ cur ri inneach is crùbadh nas fheàrr. Le call stalc nas lugha agus gearradh nas fheàrr, faodar suas ri 2% de mheudachadh toraidh a choileanadh. Air sgàth leigeil ma sgaoil uisge nas luaithe, faodar teòthachd is/no ùine friogais a lùghdachadh. Air loidhnichean friogais leantainneach - a rèir suidheachadh na loidhne - tha lùghdachadh ùine friogais suas ri 10% comasach, a tha, còmhla ri teòthachd friogais deireannach nas ìsle, a’ leantainn gu nas lugha de luchd teas agus càileachd toraidh nas fheàrr. Airson friogais baidse, faodar suas ri 15% de mheudachadh comas a choileanadh air sgàth toirt air falbh taiseachd nas fhasa. Chan eil ceum bànachaidh anns a’ mhòr-chuid de loidhnichean sgoltagan buntàta, ach far a bheil PEF air a chur an sàs faodaidh e cuideachadh le bhith a’ cur às do bhuaidhean mì-mhiannach bànachaidh air inneach toraidh. Ma thèid nas lugha de mhilleadh a dhèanamh air uachdar na sliseagan, bidh nas lugha de ghlacadh ola ann, timcheall air 10% airson suidheachaidhean àbhaisteach toraidh is friogais. Airson stuthan amh leithid currain, peirsil, buntàta milis no cassava, chithear buannachdan coltach ris. Leasaichidh PEF gearradh toraidh agus leigidh e le uisge a thoirt air falbh nas luaithe agus nas lugha de ghlacadh ola. Le bhith a’ lughdachadh ùine agus teòthachd friogais, leigidh sin le dath toraidh nas soilleire agus coltas toraidh nas nàdarra. An-dràsta, tha timcheall air 40 siostam Elea PEF gan cleachdadh ann an gnìomhachas nan greimean-bìdh, le comas làimhseachaidh bho 1 gu 12 t/h airson loidhnichean singilte no suas ri 28 t/h far a bheil iomadh loidhne sliseagaidh is friogais air an cur còmhla. Faic teisteanas neach-cleachdaidh PEF gu h-ìosal. https://www.linkedin.com/embeds/publishingEmbed.html?articleId=9036411920855038759

 Dealbhadh uidheamachd agus amalachadh loidhne

Bithear a’ cleachdadh siostaman leantainneach airson giullachd buntàta air sgèile gnìomhachais. Tha iad a’ toirt a-steach moduladair cuisle airson solar lùtha agus raon làimhseachaidh. Tha cumhachd an t-siostaim agus dealbhadh meacanaigeach an urra ri feumalachdan comas giullachd. Tha neart achaidh dealain (~ 1 kV / cm) agus cuir a-steach lùth sònraichte (0.3 gu 1.5 kJ / kg) nan paramadairean pròiseas is dealbhaidh cudromach. Tha an earrann-tarsainn as àirde air a mhìneachadh leis an neart achaidh a tha a dhìth. Bidh cuir a-steach lùth sònraichte agus tro-chur a’ dearbhadh an ìre cumhachd cuibheasach. Gus leigeil le còmhdhail rèidh toraidh bu chòir earrann-tarsainn an t-seòmair làimhseachaidh a bhith farsaing agus saor bho bhacaidhean, bidh na tomhasan aige a’ dearbhadh ìre cumhachd as àirde an t-siostaim. Tha gineadairean cuisle gnàthach an dàrna cuid stèidhichte air dealbhadh claochladair cuisle no gineadair Marx. Leigidh siostaman stèidhichte air claochladair cuisle lorg-coise nas lugha, ach tha sruthan as àirde cuibhrichte gu 1 no 2 kA. Air sgàth an sruthan as àirde nas àirde suas ri 10 kA, leigidh gineadairean Marx seanalan làimhseachaidh nas fharsainge agus tha iad nas fheàrr airson siostaman tro-chur nas àirde. Airson toraidhean cruaidh leithid freumhaichean no tiùban, tha siostaman crios air an coileanadh agus an earbsachd as fheàrr a nochdadh le dian làimhseachaidh seasmhach thairis air tro-chur no meud toraidh eadar-dhealaichte. Bithear a’ cleachdadh uisge airson gluasad lùtha, gus èifeachdas làimhseachaidh a smachdachadh agus riatanasan uisge a lughdachadh, thathas a’ cumail sùil air càileachd uisge a’ phròiseis agus ga riaghladh gu leantainneach. A rèir comas làimhseachaidh agus rangachadh cumhachd an gineadair, faodar rèiteachadh electrode còmhnard is dhìreach a chleachdadh. Ged a bhios PEF ag obair le bhith a’ rùsgadh air no dheth, tha a’ mhòr-chuid de shiostaman air an stàladh às deidh rùsgadh, far a bheil gearradh no sliseagadh hydrojet às deidh sin a’ faighinn buannachd bho cunbhalachd nas fheàrr agus seasmhachd sgian nas fhaide. Airson stàlaidhean air sgèile nas motha, tha an gineadair cuisleach agus an aonad làimhseachaidh air an sgaradh gus dèanamh cinnteach à lorg-coise beag taobh a-staigh na loidhne giullachd fhèin. Gus freagairt air an iarrtas ann an roinn nan greimean-bìdh, tha Elea air aonad sònraichte, teann uile-ann-aon a dhealbhadh le comas làimhseachaidh suas ri 9 t/h. Leigidh seo le bhith ga chur an gnìomh gu furasta ann an loidhnichean cinneasachaidh a th’ ann mar-thà.

Smachd pròiseas agus optimization

Le àrdachadh ann an lùth PEF, bidh meud nam pores ag àrdachadh agus a bharrachd air uisge, bidh siùcar no stalc air an leigeil ma sgaoil cuideachd. Mar as motha ’s ann as fheàrr, chan e seo an dòigh-obrach cheart an seo, oir dh’ fhaodadh sin adhbhrachadh do shuidheachaidhean cruaidh nach eilear ag iarraidh agus call toraidh. Airson sgrùdadh agus leasachadh phròiseasan, tha Elea air dà inneal a leasachadh, Smachd PEF agus Smachd GearraidhA’ leantainn bun-bheachd a mhol Angersbach et al, tha Smachd PEF stèidhichte air tomhas impedance gus àireamh nan ceallan fosgailte ann am figheagan a lorg agus gus leasachadh còmhdhail mais a ro-innse, m.e. ann am pròiseasan às-tharraing, stealladh no tiormachadh. Bidh Smachd Gearraidh a’ tomhas feachd teannachaidh is gearraidh airson tiùban agus mar sin a’ leigeil le taghadh paramadairean giullachd freagarrach a rèir measgachadh stuthan amh, seusan agus gearradh a tha thu ag iarraidh. Còmhla ri ar luchd-dèiligidh a bharrachd air luchd-amalachaidh loidhne, tha sinn air pròiseactan stàlaidh is leasachaidh loidhne a ruith gu pearsanta no le taic iomallach. A’ cleachdadh an aplacaid taic bhidio againn fhèin, tha am pròiseas air a làimhseachadh bho na ciad dheuchainnean ann an sgèile pìleat tro dheuchainn dearbhaidh prionnsapal aig an àite gu stàladh siostam, tòiseachadh agus coimiseanadh. Tha breithneachadh agus taic iomallach rim faighinn airson seirbheis teachdaiche a bharrachd air leasachadh thoraidhean. Nuair a bhios siostam PEF ga amalachadh ann am pròiseactan turnkey no airson ath-shuidheachadh, tha an sgioba eòlaichean againn rim faighinn gus coileanadh iomlan na loidhne a mheudachadh le bhith ag adhartachadh uidheamachd agus roghainnean pròiseas air gach ìre den loidhne toraidh.

Buaidhean seasmhachd

Le riatanas lùtha de mu 1 kWh gach tunna de thoradh, ’s e PEF an dòigh-obrach as èifeachdaiche airson briseadh cheallan. Tha cleachdadh uisge PEF eadar 30 agus 50 l gach tunna de thoradh, a rèir uisge a-steach agus seoltachd an toraidh. Gus cleachdadh uisge a lughdachadh, bu chòir ùir no stalc an-asgaidh a thoirt air falbh mus tèid e a-steach don amar-làimhseachaidh, às dèidh làimhseachadh faodar an t-uisge pròiseis ath-chleachdadh ann an ìrean pròiseis eile. Tha grunn luchd-cleachdaidh PEF air mion-sgrùdaidhean seasmhachd a ruith agus fhoillseachadh às dèidh buileachadh PEF. Airson loidhne àbhaisteach 26t/h, chaidh aithris air sàbhalaidhean uisge ann an raon de 24.000 m3 agus sàbhalaidhean lùtha de 10 millean kWh gach bliadhna. Bidh na sàbhalaidhean sin còmhla ri àrdachadh toraidh de mu 950 t agus lùghdachadh de 368 t ann an glacadh ola gach bliadhna a’ cuideachadh le bhith a’ sàbhaladh airgead, ghoireasan agus an àrainneachd.

Dè tha ri thighinn agus càite an tèid thu gu deuchainn?

Bidh sinn ag obair gu dlùth le teachdaichean gus fuasglaidhean dèanta gu sònraichte a thoirt seachad a fhreagras air na riatanasan fa leth aca. Tha an obair làithreach ag amas air leasachadh phròiseasan agus leasachadh thoraidhean ùra airson cumaidhean thoraidhean ùra no a’ cleachdadh bàrr nach eil air an cleachdadh gu leòr gu ruige seo. Leigidh stealladh leasaichte PEF agus gabhail dath, blas no tàthchuid gnìomhach buaidh a thoirt air blas agus coltas toraidh. Chan e a-mhàin gun gabh PEF a chleachdadh airson clò a bhogachadh, ach le làimhseachadh teirmeach faodar a chleachdadh gus inneach clò a ghleidheadh ​​​​le bhith ag atharrachadh pectin gu sònraichte. Leigidh sin le lughdachadh inneach nuair a thathar a’ còcaireachd no a’ canastadh buntàta agus glasraich eile. Agus mu dheireadh, leigidh measgachadh de PEF agus friogais falamh no tiormachadh falamh microwave leinn inneach toraidh ùr, blasta agus crùbach a chruthachadh. Le PEF Pilot tha sinn air an siostam R&D as ioma-chruthach a tha ri fhaighinn air a’ mhargaidh a leasachadh.

Cuir fios thugainn aig www.elea-technology.com gus an fhuasgladh as fheàrr a leasachadh airson do thoradh buntàta.

Leugh barrachd naidheachdan sa phròiseasearrann s