Nannochloropsis gaditana - potencjalne zastosowanie do celów energetycznych

• Autorzy: Adamczyk M.

Warianty tytułu

EN

Nannochloropsis gaditana - potential application for energy use

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zwiększone zapotrzebowanie na energię z tzw. źródeł odnawialnych (OZE) oraz rosnąca wrażliwość na ochronę zasobów naturalnych i poprawę czystości środowiska naturalnego powoduje wzrost intensywności badań nad technologiami, mogącymi podejmować te wymagania. Tego typu technologią jest m.in. wykorzystanie mikroalg do wychwytu i utylizacji CO₂. Szczególnie interesujący jest gatunek morski Nannochloropsis gaditana, który charakteryzuje się efektywną utylizacją CO₂ oraz dużą zawartością lipidów. Celem pracy było zbadanie wpływu warunków hodowli na efektywność utylizacji CO₂. Zwiększenie pH z 7 do 9 skutkowało zwiększeniem efektywności tej utylizacji. W hodowli o podwyższonym pH wychwycono 5,01 gCO₂/Lw ciągu 10-dniowej hodowli, natomiast w hodowli o warunkach standardowych 4,16 gCO₂/L. W hodowlach o podwyższonej temperaturze i podwojonej ilości związków fosforu, efektywność była niższa niż w hodowli standardowej. W pracy przedstawiono również wyniki z procesu pirolizy w złożu stałym biomasy Nannochloropsis gaditana, w 600°C. Otrzymano produkty mogące znaleźć zastosowanie przemysłowe, to znaczy gaz bogaty w metan (~50%), karbonizat zawierający ok. 70% popiołu, który może być wykorzystany w przemyśle nawozowym oraz produkty ciekłe, zawierające alkany i alkeny, które mogą być wykorzystane do produkcji biopaliwa. Nannochloropsis gaditana może znaleźć potencjalne zastosowanie do celów energetycznych, zarówno do utylizacji CO₂ jak i do produkcji biopaliw.

EN

Increased demand for energy from renewable energy sources (RES), growing sensitivity to the protection of natural resources and improvement of the natural environment protection causes an increase in intensity of research on technologies that may address these demands. This kind of technology includes, among others, using microalgae for capture and utilization of CO₂. Especially interesting is seawater species, Nannochloropsis gaditana, which is characterized by the effective utilization of CO₂ and high lipid content. The aim of this study was to investigate the effect of culture conditions on the efficiency of utilization of CO₂. Increasing the pH from 7 to 9 resulted in increasing efficiency of the CO₂ utilization. During the 10-day culture, in culture with higher pH, were utilized 5,01 gCO₂/L, whereas in standard conditions culture,4,16 gCO₂/L. In culture with high temperature and twice amount of phosphorous compounds, the efficiency was lower than in standard culture. The paper presents also the results of the pyrolysis process in a fixed bed of Nannochloropsis gaditana biomass, at 600° C. Products obtained may find use in industry i.e., a gas rich in methane (~ 50%), char containing approx. 70% of ash, which can be used in the fertilizer industry and liquid products, comprising alkanes and alkenes, that can be used to produce biofuels. Nannochloropsis gaditana may have potential application for energy use, both for the utilization the CO₂ and the production of biofuels.

Słowa kluczowe

PL

algi; Nannochloropsis gaditana; piroliza; wychwyt CO2

EN

algae; Nannochloropsis gaditana; CO2

• Wydawca: Wydawnictwo Górnicze Sp. z o.o.
• Czasopismo: Karbo
• Rocznik: 2015
• Tom: Nr 3
• Strony: 107--112
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys.

Twórcy

autor

Adamczyk M.

• Instytut Chemicznej Przeróbki Węgla, Zabrze

Bibliografia

• 1. Najafi G., Ghobadian B., Yusaf T.F., Algae as a sustainable energy source for biofuel production in Iran: A case study. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2011, s. 3870.
• 2. http://www.eesi.org/files/NACAA_Menu_of_Options_LR.pdf
• 3. Krótki A., Śpiewak D., Więcław-Solny L., Spietz T., Tatarczuk A., Badanie procesu usuwania CO2 metodą absorpcji aminowej w skali półtechnicznej. Inż. Ap. Chem. 2014, vol. 53, nr 4, s. 265.
• 4. http://odnawialnezrodlaenergii.pl/images/Pliki_K2/2015/Projekt_ustawy_o_OZE.pdf
• 5. Spolaore P., Joannis-Cassan C., Duran E., Isambert A., Commercial Applications of Microalgae. Journal Of Bioscience And Bioengineering, 2006, vol. 101, nr. 2, s. 87.
• 6. Wahidin S., Idirs A., Raehanah S., Shaleh M., The influence of light intensity and photoperiod on the growth and lipid content of microalgae Nannochloropsis sp. Bioresource Technology, 2013, p. 7.
• 7. Scott S.A., Davey M.P., Dennis J.S., Horst I., Howe C.J., Lea-Smith D.J., Smith A.G., Biodiesel from algae: challenges and prospects. Current Opinion in Biotechnology, 2010, 21, s. 277.
• 8. Vyas A.P., Verma J.L., Subrahmanyam N., A review on FAME production processes. Fuel, 2010, vol. 89, s. 1.
• 9. Skawińska A., Lasek J., Adamczyk M., Badanie procesów usuwania CO2 przy udziale mikroalg. Inż. Ap. Chem. 2014, vol. 53, nr 4, s. 292.
• 10. Kim W., Park J.M., Gim G.M., Jeong S.H., Kang C.M., Kim D.J., Kim S.W., Optimization of culture conditions and comparison of biomass productivity of three green algae. Bioprocess Biosyst Eng, 2012, vol. 35, s. 19.
• 11. Brennan L., Owende P., Biofuels from microalgae—A review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and co-products. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2010, vol. 14, s. 557.
• 12. Demirbas A., Combustion characteristics of different biomass fuels. Progress in Energy and Combustion Science, 2003, vol. 30, s. 219.
• 13. Bulushev D.A., Ross J.R.H., Catalysis for conversion of biomass to fuels via pyrolysis and gasification: A review, Catalysis Today, 2012, vol. 171, s. 1.
• 14. Sanchez-Silva L., Lopez-Gonzalez D., Garcia-Minguillan A.M., Valverde J.L., Pyrolysis, combustion and gasification characteristics of Nannochloropsis gaditana microalgae. Bioresource Technology, 2013, vol. 130, s. 321.
• 15. Bridgwater A.V., Review of fast pyrolysis of biomass and product upgrading. Biomass and Bioenergy, 2012, vol. 38, s. 68.
• 16. Grierson S., Strezov V., Ellem G., McGregor M., Herbertson J., Thermal characterisation of microalgae under slow pyrolysis conditions. J. Anal. Appl. Pyrolysis, 2009, vol. 85, s. 118.
• 17. Şensöz S., Slow pyrolysis of wood barks from Pinus brutia Ten. and product compositions. Bioresource Technology, 2013, vol. 89, s. 307.
• 18. Nielsen H.P., Frandsen F.J., Dam-Johansen K., Baxter L.L., The implications of chlorine-associated corrosion on the operation of biomass-fired boilers. Progress in Energy and Combustion Science 2000, vol. 26, s. 283.