Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 71-81.

This study explores the impact of various nanoparticles, specifically cobalt ferrite (CoFe2O4),
graphitic carbon nitride (g-C3N4), and their composite (CoFe2O4/g-C3N4), on the production of
ethanol by Saccharomyces cerevisiae using banana peel biomass. Most notably, the control group
without any nanoparticle addition yielded 11.157% bioethanol. However, the introduction of
100 ppm of CoFe2O4 nanoparticles enhanced ethanol production, yielding 52.157%. Additionally,
increasing the concentration of the CoFe2O4/g-C3N4 composite to 100 ppm resulted in a prominent
improvement, reaching an ethanol yield of 35.44%. Even with 100 ppm of g-C3N4 alone, ethanol
production increased to 20%. To optimize the fermentation process, the study also reviewed the
effects of visible light irradiation on ethanol production, both in the presence and absence of these
nanomaterials. The results revealed that light irradiation could stimulate bioethanol production by
15.44% compared to the control. When light was combined with nanoparticles, the effects were
more pronounced, indicating that light-activated nanoparticles represent a promising strategy for
enhancing the yields of ethanol. The findings highlight the potential of CoFe2O4 nanoparticles,
particularly when photoactivated, to significantly increase ethanol yields from banana peels.
Moreover, the study determines the optimal concentration of the CoFe2O4/g-C3N4 composite as an
effective path for sustainable production of bioethanol. This study also contributes to the
improvement of more efficient and eco-friendly strategies for renewable fuel generation in
addition to the great understanding of nanomaterial applications in fermentation.

تبحث هذه الدراسة في تأثير المواد النانوية المختلفة ، وتحديدا (CoFe2O4) ، (g-C3N4) ، ومركباتها (CoFe2O4 / g-C3N4) ، على قدرات إنتاج الإيثانول ل Saccharomyces cerevisiae باستخدام الكتلة الحيوية لقشر الموز. والجدير بالذكر أن المجموعة الضابطة التي لم تحتوي على أي إضافة للمواد النانوية أسفرت عن انتاج إيثانول حيوي بنسبة 11.157٪. ومع ذلك ، فإن إدخال 100 جزء في المليون من الجسيمات النانوية CoFe2O4عزز بشكل كبير إنتاج الإيثانول ، محققا 52.157٪. بالإضافة إلى ذلك ، أدت زيادة تركيز مركب CoFe2O4 / g-C3N4 إلى 100 جزء في المليون إلى تحسن ملحوظ ، حيث وصل إلى إنتاج الإيثانول بنسبة 35.44٪. حتى مع وجود 100 جزء في المليون من g-C3N4وحده ، زاد إنتاج الإيثانول إلى 23٪.
لزيادة تحسين عملية التخمير ، فحصت الدراسة أيضا تأثيرات تشعيع الضوء المرئي على إنتاج الإيثانول ، سواء في وجود هذه المواد النانوية أو عدم وجودها. كشفت النتائج أن التشعيع الضوئي يمكن أن يحفز إنتاج الإيثانول الحيوي بنسبة 15.44٪ مقارنة بالمجموعة الضابطة. عندما تم دمج الضوء مع المواد النانوية ، كانت التأثيرات التحفيزية أكثر وضوحا ، مما يشير إلى أن المواد النانوية التي يتم تنشيطها بالضوء تمثل استراتيجية واعدة لتعزيز إنتاجية الإيثانول. كم ان النتائج تسلط الضوء على إمكانيات المواد النانوية CoFe2O4 ، خاصة عند تنشيطها ضوئيا ، لرفع إنتاجية الإيثانول بشكل كبير من قشور الموز. علاوة على ذلك ، تحدد الدراسة التركيز الأمثل لمركب CoFe2O4 / g-C3N4كمسار قابل للتطبيق لإنتاج الإيثانول الحيوي المستدام. لا يعمل هذا البحث على تعزيز فهم تطبيقات المواد النانوية في عمليات التخمير فحسب ، بل يساهم أيضا في تطويراسترايجياتأكثر كفاءة وصديقة للبيئة

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.