Быстрое, низкое энергопотребление и непрерывное извлечение биотоплива из микроводорослей

Недавно японские исследователи предприняли усилия по снижению стоимости производства биодизеля за счет использования импульсных электрических полей (PEF) для извлечения углеводородов из микроводорослей. PEF в милли- или микросекундах обычно используется для ослабления клеточных стенок и увеличения проницаемости, что позволяет извлекать элементы внутри клетки.

С другой стороны, исследователи из Университета Кумамото использовали наносекундный PEF (nsPEF), чтобы сосредоточиться на матриксе микроводорослей, а не на клетках. NsPEF обычно использует меньше энергии, чем? S / msPEF даже при высоких напряжениях, и не является таким разрушительным или дорогостоящим, как традиционный метод сушки при экстракции масла.

Исследователи провели несколько тестов с nsPEF на микроводорослях Botryococcus braunii (Bb), чтобы определить оптимальное электрическое поле, энергию и частоту повторения импульсов для извлечения углеводородов. Интересно, что было обнаружено, что удвоение энергии привело только к увеличению добычи углеводородов на 10%. При частоте 10 Гц оптимальные условия поля и энергии были определены как приблизительно 50 кВ / см и 55,6 Дж / мл соответственно на объем водорослей. Кроме того, исследователи обнаружили, что частота импульсов практически не влияет на процент извлечения, а это означает, что большое количество углеводородов может быть извлечено быстро для крупных / промышленных систем.

«Преимущество этого механизма экстракции заключается в том, что он отделяет углеводороды от матрицы, а не извлекает их из клеток. Другие микроводоросли не выделяют матрицу, поэтому клеточные мембраны должны быть повреждены или разрушены, чтобы добраться до углеводородов, что требует больше энергии. и менее эффективен, чем наш метод », — сказал ведущий исследователь, профессор Хамид Хоссейни из Института импульсной энергетики Университета Кумамото. «Вдобавок ко всему, многие процессы экстракции, применяемые сегодня, используют метод сушки для извлечения масла, который заканчивается разрушением водорослей. Наш метод относительно неразрушающий, и микроводоросли могут восстанавливать свои колонии после завершения экстракции».

Один незначительный недостаток — примесь матрицы; полисахариды необходимо очищать из экстрагированного углеводородного раствора. К счастью, эти молекулы можно использовать для создания биоэтанола, но их концентрация невысока.

Есть надежда, что эта технология улучшит производство биотоплива как подходящего источника зеленой энергии.Эту работу можно найти в онлайн-журнале BioMed Central, Biotechnology for Biofuels.


Новости со всего мира