The possibility of using carbon dioxide from biogas in the production of microalgae biomass

• Autorzy: Krzemieniewski M. , Szwarc D. , Zieliński M. , Kupczyk K. , Rokicka M. , Dębowski M.

Warianty tytułu

PL

Możliwość wykorzystania ditlenku węgla pochodzącego z biogazu w procesie produkcji biomasy mikroglonów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The use of biogas originating from the methane fermentation process is one of the most promising methods for the production of renewable energy. The study aimed to determine the possibilities of using biogas from anaerobic digestion of dairy wastewater to intensify the production of microalgae biomass. The tested culture was Chlorella sp., which originated from the Baltic Algae Culture Collection. The research was conducted in two variants to determine the inhibitory effect of hydrogen sulphide on the growth of microalgae biomass. The results confirmed the possibility of the efficient use of the carbon dioxide contained in the biogas to increase the productivity of Chlorella sp. Tests performed in the present research confirmed CO2 removal of more than 80% in all variants (with raw biogas, desulfurized biogas, and with CO2).

PL

Trwały rozwój cywilizacji wymaga wprowadzenia nowych technologii opartych na ekologicznych metodach produkcji energii. Zastosowanie biogazu pochodzącego z procesu fermentacji metanowej jest jednym z najbardziej obiecujących sposobów wytwarzania energii odnawialnej. Przeprowadzone badania miały na celu określenie możliwości wykorzystania biogazu pochodzącego z fermentacji metanowej ścieków mleczarskich do intensyfikacji produkcji biomasy mikroglonów. Testowaną kulturą była Chlorella sp. pochodząca z Kolekcji Kultur Glonów Bałtyckich. Badania prowadzone były w dwóch wariantach mających na celu określenie inhibicyjnego wpływu siarkowodoru na przyrost biomasy mikroglonów. Uzyskane wyniki potwierdziły możliwość efektywnego wykorzystania ditlenku węgla zawartego w biogazie pofermentacyjnym do zwiększenia wydajności produkcji Chlorelli sp. Badania przeprowadzone w niniejszym badaniu potwierdziły usuwanie CO2 w ilości ponad 80% we wszystkich wariantach (z surowym biogazem, z biogazem odsiarczonym oraz z czystym ditlenkiem węgla).

Słowa kluczowe

EN

microalgae; carbon dioxide; biogas; biosequestration

PL

mikroalgi; ditlenek węgla; biogaz; biosekwestracja

• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji - Państwowego Instytutu Badawczego
• Czasopismo: Problemy Eksploatacji
• Rocznik: 2016
• Tom: no. 1
• Strony: 5--15
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Krzemieniewski M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Szwarc D.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Zieliński M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Kupczyk K.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Rokicka M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

autor

Dębowski M.

• Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Olsztyn

Bibliografia

• 1. Basu S., Roy A.S., Mohanty K., Ghoshal A.K.: Enhanced CO2 sequestration by a novel micro alga: Scenedesmus obliquus SA1 isolated from bio-diversity hot spot region of Assam, India. Bioresource Technology, 2013, 143, 369–377.
• 2. Brown T., Nelson J.D., Kemp K.W.: Chemistry: the central science. Upper Saddle River, 2003, 958.
• 3. Chien-Ya K., Sheng-Yi C., Tzu-Ting H., Le D., Guan-Hua W., Ching-Ping T., Chiun-Hsun C., Chih-Sheng L.: A mutant strain of microalga Chlorella sp. for the carbon dioxide capture from biogas. Biomass and Bioenergy, 2012, 36, 132-140.
• 4. Chien-Ya K., Tsai-Yu C.,Yu-Bin C., Tzai-Wen C., Hsiun-Yu L., Chun-Da C., Jo-Shu C., Chih-Sheng L.: Utilization of carbon dioxide in industrial flue gases for the cultivation of microalga Chlorella sp. Bioresource Technology, (2014).
• 5. Chisti Y.: Handbook of microalgal culture: biotechnology and applied phycology. Biotechnology Advances, 2004, 97–115.
• 6. Chiu S.K., Kao C. Y., Tsai M.T., Ong S. C., Chen C. H., Lin C.S.: Lipid accumulation and CO2 utilization of Nannochloropsis oculatain response to CO2 aeration. Bioresource technology, 2009, 100, 833–838.
• 7. Conde J.L., Moro L.E., Travieso L., Sanchez E.P., Leiva A., Dupeirón R., Escobedo R.: Biogas purification process using intensive microalgae cultures. Biotechnol. Lett., 1993, 3, 317–320.
• 8. Dębowski M., Zieliński M., Grala A., Dudek M.: Algae biomass as an alternative substrate in biogas production technologies – review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2003, 27, 596–604.
• 9. Lihong Y., Weigong C.: Isolation and determination of cultural characteristics of a new highly CO2 tolerant fresh water microalgae. Energy Conversion and Management, 2005, 46, 1868–1876.
• 10. Mandeno G., Craggs R., Tanner C., Sukias J., Webster-Brown J.: Potential biogas scrubbing using a high rate pond. Water Science Technology, 2005, 12, 253–256.
• 11. Meier L., Pérez R., Azócar L., Rivas M., Jeison D.: Photosynthetic CO2 uptake by microalgae: An attractive tool for biogas upgrading. Biomass and Bioenergy, 2015, 73, 102–109.
• 12. Packer M.: Algal capture of carbon dioxide; biomass generation as a tool for greenhouse gas mitigation with reference to New Zealand energy strategy and policy. Energy Policy, 2009, 9, 3428–3437.
• 13. Piętak A., Radkowski S.: Methane – A Fuel for Agriculture. Journal of Kones Powertrain and Transport, 2011, 4.
• 14. Takahashi S., Murata N.: How do environmental stresses accelerate photoinhibition?, Trends in plant science, 2008, 4, 178–182.
• 15. Tang D., Han W., Li P., Miao X., Zhong J.: CO2 biofixaton and fatty acid composition of Scenedesmus obliquus and Chlorella pyrenoidosain response to different CO2 levels. Bioresource Technology, 2011, 102, 3071–3076.
• 16. Tongprawhan W., Srinuanpan S., Cheirsilp B.: Biocapture of CO2 from biogas by oleaginous microalgae for improving methane content and simultaneously producing lipid. Bioresource Technology, 2014, 170, 90–999.
• 17. Yue L., Chen W.: Isolation and determination of cultural characteristics of a new highly CO2 tolerant fresh water microalgae, Energy Conversion and Management, 2005, 46, 1868–1876.
• 18. Zhao B., Su Y.: Process effect of microagal – carbon dioxide fixation and biomass production: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 31, 121–132.
• 19. Zieliński M., Dębowski M., Krzemieniewski M.: Ocena wydajności produkcji biomasy glonowej w reaktorze rurowym przy wykorzystaniu jako pożywki odcieków z bioreaktora fermentacji metanowej. Rocznik Ochrona Środowiska, 2011, 13, 1577–1590.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.