Автор Тема: Водоросли - биотопливо  (Прочитано 6191 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн psp

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 39
  • Подвесной парус

  • Активность на форуме
    0%
Водоросли - биотопливо
« : 16 Мая 2013, 10:39:34 »
При одновременном увеличении интереса к биодизельному топливу, как к альтернативе нефтяного, в мире заговорили и о недостатках, появившихся в результате резкого перехода на производство биотоплива из зерновых масличных культур. Этот подход имеет два недостатка: во-первых, выращивание большого количества масличных культур вытеснит пищевые культуры, выращиваемые для удовлетворения пищевых потребностей человечества, во-вторых, традиционные масличные культуры оказались не самыми продуктивными или эффективными источниками растительного масла.
В этой ситуации компромиссным решением может стать биотопливо, для производства которого используются микроводоросли.
Микроводоросли являются типичными представителями растительных масличных культур. Они в 8-25 раз превосходят по потенциальному энергетическому выходу пальмовое масло и в 40-120 раз рапсовое масло. Масло из микроводорослей может служить сырьем для производства биодизельного топливо, которое является природным и восполняемым альтернативным топливом. Биодизельное топливо не содержит нефти, нетоксично и биоразлагаемо.

КЛЮЧЕВЫЕ СВЕДЕНИЯ
О МИКРОВОДОРОСЛЯХ

Микроводоросли - это одноклеточные микроскопические организмы, которые, подобно растениям, используют фотосинтез для превращения солнечной энергии в химическую энергию. Как в жизни моря, так и в жизни пресноводных водоемов, микроводоросли, которые, в основном, населяют поверхностный слой воды, играют важнейшую роль. При этом микроводоросли морские и солоноватоводные отличаются от пресноводных наличием полиненасыщенных жирных кислот. Существует множество систематических групп микроводорослей, но наиболее значимыми принято считать диатомовые (Bacillariophyceac) и динофитовые (Dynophyceae), так как именно они формируют основную биомассу фитопланктона в морских и континентальных водах.
Биохимический состав микроводорослей довольно хорошо изучен. Анализ литературных данных показал, что максимальное содержание общих липидов в расчете на сухую массу у микроводорослей, относящихся к классу диатомовых, а именно у изученных видов: Navicula составляет 35-44% и Navicula closterium - 24-28%.
Более подробное рассмотрение состава этих двух микроводорослей показало, что Navicula closterium содержит 89, 7 % полярных липидов (фосфолипиды, гликолипиды, хлорофиллы) и всего 0,3% триацилглицеринов, в то же время Navicula содержит 50,1% полярных липидов и 47,7% триацилглицеринов. Также было установлено, что у диатомовых (Bacillariophyceae) микроводорослей среди насыщенных жирных кислот преобладает миристиновая кислота, и содержание ее колеблется от 20, 0% до 32,7%.
Моноеновые жирные кислоты микроводорослей в сумме могут составлять до 46%. В зависимости от систематического положения микроводорослей, доминирующими могут быть разные жирные кислоты. Пальмитоолеиновая кислота, содержание которой может достигать 44,8% суммы жирных кислот, преобладает у диатомовых (Bacillariophyceac) микроводорослей.

ПРОИЗВОДСТВО.
ЭКСТРАКЦИЯ
МАСЛА
ИЗ ВОДОРОСЛЕЙ

Микроводоросли можно выращивать в больших цистернах (биореакторах), которые обеспечивают все потребности водорослей, что позволяет максимизировать скорость роста и производство масла. Микроводоросли являются более эффективными конвертерами солнечной энергии, чем любые известные наземные растения. Они растут в суспензии, в которой имеют неограниченный доступ к воде, к СО2, а также к растворенным в воде питательным веществам. В результате микроводоросли способны производить более чем в 30 раз больше масла (в год с единицы площади земли), чем наземные масличные культуры.
Существует два известных способа экстракции масла из масличных семян. Эти способы с тем же успехом можно применять к водорослям:
- отжим шнековым прессом/давка;
- экстракция масла гексаном.

Отжим шнековым прессом / давка. Когда водоросли высушивают, все масло остается внутри них; это масло затем может быть "отжато" из них на масличном прессе. Многие коммерческие производители растительных масел используют сочетание механического отжима и химической экстракции масел растворителями. Несмотря на то что появляется все больше эффективных процессов, простым способом является использование пресса для извлечения больших количеств (70-75%) масла из водорослей.

Экстракция гексаном. Масло из водорослей можно экстрагировать при помощи химических реактивов. Для этого использовались бензол и эфир, но наиболее распространенным реактивом для экстракции является гексан, который считается относительно недорогим растворителем.
Недостатком использования растворителей для экстракции масел является опасность работы с химическими реактивами. Бензол считается канцерогенным материалом. Кроме того, химические растворители взрывоопасны.
Экстракция гексаном может быть использована для отделения масла, или она может быть использована наряду с отжимом/шнековым прессованием. После того как масло было извлечено при помощи отжимного пресса, оставшаяся пульпа может быть смешана с циклогексаном для извлечения остаточного масла. Масло растворяют в циклогексане, после чего пульпу отфильтровывают от раствора. Масло извлекают из циклогексана перегонкой.
Эти две стадии (холодное прессование и экстракция гексаном) суммарно позволяют извлекать более 95% всего масла, присутствующего в водорослях.

КУЛЬТИВИРОВАНИЕ
МИКРОВОДОРОСЛЕЙ

Оптимизация получения масла из микроводорослей тесно связана с условиями культивирования, которые влияют на содержание липидов и состав жирных кислот. При культивировании микроводорослей для максимального получения жирных кислот можно выделить наиболее важные факторы.
1. Выбор вида.
2. Состав питательной среды, температура.
3. Фотопериод. Варьирование освещенности у некоторых микроводорослей может вызвать изменения в жирнокислотном составе липидов. Причем максимальная продуктивность наблюдается в различных фазах периода (максимальная освещенность или конец темнового периода).
4. Фаза роста. Во время стационарной фазы роста у многих микроводорослей возрастает содержание суммарных липидов.
5. Важными при культивировании являются также соленость, аэрация, тип культиватора и другие факторы, влияние которых предстоит установить в результате экспериментов.

ИНФОРМАЦИЯ
О ПРОДУКТИВНОСТИ
МИКРОВОДОРОСЛЕЙ

Любые вопросы интенсивного культивирования в лаборатории и на производстве связаны с прогностическими оценками. Важным, особенно на производстве, является прогноз того, какое количество и какое качество биомассы микроводорослей можно получить при тех или иных режимах культивирования.
Наиболее информативными характеристиками культуры, выращенной при конкретных условиях, являются продуктивность и удельная скорость роста, определение которых является ключевым моментом в построении любых прогностических оценок.
При создании оптимальных условий культивирования продуктивность микроводорослей составляет 30 - 50 г с 1 м2 в сутки. С одного гектара земли можно получить 630 л соевого масла или 1400 л рапсового масла, а с такой же площади водной поверхности можно производить до 45000 л масла водорослей и соответственно до 40000 л биотоплива.


Этот текст привёл для того,кому может быть интересно работать в этом направлении...
« Последнее редактирование: 16 Мая 2013, 10:58:40 от psp »

Оффлайн annaionova

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 1

  • Активность на форуме
    0%
Водоросли - биотопливо
« Ответ #1 : 28 Августа 2013, 10:40:32 »
А возможен ли отжим масла из водорослей, которые не культивируются, а растут сами по себе в прудах?

Оффлайн Dzmitry-Minsk

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 10
  • Dzmitry-Minsk

  • Активность на форуме
    0%
    • Email
Водоросли - биотопливо
« Ответ #2 : 13 Марта 2014, 00:27:34 »
тема интересна не только мне
skype: khochudeneg