ПЕРСПЕКТИВИ ОТРИМАННЯ БІОДИЗЕЛЮ ІЗ БІОМАСИ NOSTOC LINCKIA (ROTH.) BORN. ET FLAH.

Автор(и)

  • Л.М. ЧЕБАН Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Автор
  • Д.В. ЛУПАНОВ Чернівецький національний університет імені Юрія Федьковича Автор

DOI:

https://doi.org/10.31861/biosystems2024.01.065

Ключові слова:

Nostoc linckia (Bornet ex Bornet et Flahault, 1886), біодизель, ліпіди, екстракція, рафінування, мікроводорості

Анотація

Робота присвячена оптимізації процесу отримання очищених ліпідів для виробництва біодизеля із біомаси Nostoc linckia. Ціанобактерії культивували в умовах фотобіореактора на середовищі мінімального мінерального складу. Біомасу відділяли від фугату та висушували до сталої маси.

Для екстракції ліпідів апробували різні системи полярних та неполярних розчинників. Система розчинників петролейний ефір : бутанол (1 : 2) виявилась найбільш ефективною при екстрагуванні ліпідів N. linckia. У екстракті перевіряли наявність фосфоліпідів, вільних жирних кислот, речовин кислої природи та восків. В залежності від їх присутності було встановлено обов’язкові етапи рафінування ліпідів. Біомаса N. linckia є перспективною сировиною для отримання біодизеля. Оптимізована методика дозволяє отримати очищені ліпіди у кількості 19,4% від сухої маси сировини.

Посилання

Ajala, O.E., Aberuagba, F., Odetoye, T.E., Ajala, A.M. (2015). Biodiesel: Sustainable Energy Replacement to Petroleum-Based Diesel Fuel–A Review. ChemBioEng Rev. 2, 145–156. https://doi.org/10.1002/cben.201400024

Ayoola, A.A., Fayomi, O.S.I., Adegbite, O.A., Raji, O. (2021). IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 1107, 012151. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1107/1/012151

Azadbakht, M., Safieddin Ardebili, S. & Rahmani, M. (2023). A study on biodiesel production using agricultural wastes and animal fats. Biomass Conv. Bioref. 13, 4893–4899. https://doi.org/10.1007/s13399-021-01393-1

Camacho, F., Macedo, A., Malcata, F. (2019). Potential industrial applications and commercialization of microalgae in the functional food and feed industries: A Short Review. Mar. Drugs, 17, 312. https://doi.org/10.3390/md17060312

Cheban, L., Turianska, Ye., Marchenko, M. (2020). Obtaining phycobiliprotein-containing Nostoc linckia (Roth.) Born. et Flah biomass via bioconversation of waste water from reticulating aquaculture systems (RAS). Nova Biotechnol Chim. p. 240-247. https://doi.org/10.36547/nbc.v19i2.592

Chintagunta, A.D., Zuccaro, G., Kumar, M., Kumar, S.J., Garlapati, V.K., Postemsky, P.D., Kumar, N.S., Chandel, A.K., Simal-Gandara, J. (2021). Biodiesel production from lignocellulosic biomass using oleaginous microbes: Prospects for integrated biofuel production. Front. Microbiol. 12, 1–23. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.658284

Demirbas, A., Demirbas, M. F. (2011) Importance of algae oil as a source of biodiesel. Energy Conversion and Management, 52, 1, 163-170, https://doi.org/10.1016/j.enconman.2010.06.055.

DSTU 7082:2009. Methods for determination of the mass fraction of phosphorus-containing substances. Kyiv. Derzhspozhyvstandart Ukrainy. 2010. Adopted and entered into force: Order of the State Committee of Ukraine for Consumer Protection and Food Safety No. 395 dated 27 October 2009.

Electricity generation in Ukraine in the first half of 2021. Ukrainian Energy Assembly. https://uaea.com.ua/news/pek-news/power-generation-202106.html

Faried M., Samer M., Abdelsalam E., Yousef R., Attia Y., Ali A. (2017). Biodiesel production from microalgae: Processes, technologies and recent advancements. Renew. Sustain. Energy Rev, 79, 893–913. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.05.199

Grama, S. B., Zhiyuan, L., Jian, Li. (2022). Emerging Trends in Genetic Engineering of Microalgae for Commercial Applications. Marine Drugs 20, 5, 285. https://doi.org/10.3390/md20050285

Guiry, M.D., Guiry, G.M. (2020). AlgaeBase. World-wide electronic publication, National University of Ireland. Galway.

Hasnain, M., Abideen, Z., Naz, S., Roessner, U., Munir, N. (2021). Biodiesel Production from New Algal Sources Using Response Surface Methodology and Microwave Application. Biomass Convers. Biorefinery, 13 (7). https://doi.org/10.1007/s13399-021-01560-4

Hasnain, M., Munir, N., Abideen, Z., Macdonald, H., Hamid, M., Abbas, Z., El-Keblawy, A., Mancinelli, R., Radicetti, E. (2023). Prospects for Biodiesel Production from Emerging Algal Resource: Process Optimization and Characterization of Biodiesel Properties. Agriculture. 13, 407. https://doi.org/10.3390/agriculture13020407

Heimann, K. (2016). Novel approaches to microalgal and cyanobacterial cultivation for bioenergy and biofuel production. Curr. Opin. Biotechnol, 38, 183–189. https://doi.org/10.1016/j.copbio.2016.02.024

Hoo, M.-Y., Oi, L.E., Ling, T.C., Ng, E.-P., Lee, H.V., Juan, J.C. (2020). Microalgae Cultivation for Biofuels Production. Elsevier; Amsterdam, The Netherlands. Conversion of microalgae biomass to biofuels; pp. 149–161.

Hossain, S.Z. (2019). Biochemical conversion of microalgae biomass into biofuel. Chem. Eng. Technol, 42, 2594–2607. https://doi.org/10.1002/ceat.201800605

Kandasamy, S., Bhuvanendran, N., Narayanan, M., He, Z. (2022). Handbook of Algal Biofuels. Elsevier; Amsterdam, The Netherlands: Thermochemical conversion of algal biomass; pp. 281–302

Khan, S., Siddique, R., Sajjad, W., Nabi, G., Hayat, K.M., Duan, P., Yao, L. (2017). Biodiesel production from algae to overcome the energy crisis. Hayati J. Biosci, 24, 163–167. https://doi.org/10.1016/j.hjb.2017.10.003

Kligerman, D.C., Bouwer, E.J., (2015). Prospects for biodiesel production from algae-based wastewater treatment in Brazil: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 52, 1834-1846, https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.08.030.

Knight, J.A., Anderson, S., Rawle, J.M. (1972). Chemical basis of the sulfo-phospho-vanillin reaction for estimating total serum lipids. Clin. Chem. 18, 199-202.

Lee, S.Y., Sankaran, R., Chew, K.W. et al. (2019). Waste to bioenergy: a review on the recent conversion technologies. BMC Energy. 1, 4 https://doi.org/10.1186/s42500-019-0004-7

Mata, T.M., Martins, A.A., Caetano, N.S. (2010). Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. Renew. Sustain. Energy Rev. 14, 217–232. https://doi.org/10.1016/j.rser.2009.07.020

Menegazzo, M.L., Fonseca, G.G. (2019). Biomass Recovery and Lipid Extraction Processes for Microalgae Biofuels Production: A Review. Renew. Sustain. Energy Rev. 107, 87–107. https://doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.064

Mobin, S.M.A., Chowdhury, H., Alam, F. (2019). Commercially important bioproducts from microalgae and their current applications–A review. Energy Procedia 160, 752–760. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.02.183

Nwokoagbara, E., Olaleye, A. K., Wang, M. (2015). Biodiesel from microalgae: The use of multi-criteria decision analysis for strain selection, Fuel, 159, 241-249, https://doi.org/10.1016/j.fuel.2015.06.074.

Pradana, Y.S., Dewi, R.N., Di, Livia K., Arisa, F., Cahyono, R.B., Budiman, A. (2020). Advancing biodiesel production from microalgae Spirulina sp. by a simultaneous extraction–transesterification process using palm oil as a co-solvent of methanol. Open Chem. 18:833–842. https://doi.org/10.1515/chem-2020-0133

Pulz, O., Gross, W. (2004). Valuable products from biotechnology of microalgae. Appl. Microbiol. Biotechnol. 65, 635–648. https://doi.org/10.1007/s00253-004-1647-x

Roberts, G.W., Fortier, M.-O.P., Sturm, B.S., Stagg-Williams, S.M. (2013). Promising pathway for algal biofuels through wastewater cultivation and hydrothermal conversion. Energy Fuels. 27, 857–867. https://doi.org/10.1021/ef3020603

Skjånes, K., Rebours, C., Lindblad, P. (2013). Potential for green microalgae to produce hydrogen, pharmaceuticals and other high value products in a combined process. Crit. Rev. Biotechnol. 33, 172–215. https://doi.org/10.3109/07388551.2012.681625

Yan, N., Fan, C., Chen, Y., Hu, Z. (2016). The potential for microalgae as bioreactors to produce pharmaceuticals. Int. J. Mol. Sci. 17, 962. https://doi.org/10.3390/ijms17060962

Завантаження


Переглядів анотації: 88

Опубліковано

2024-07-24

Номер

Розділ

БІОХІМІЯ, БІОТЕХНОЛОГІЯ, МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА