Yosunlar bioyoqilg'i tadqiqot usuli Kirish

Shakl boshi

Shakl oxiri

Yosunlar bioyoqilg'i tadqiqot usuli


Kirish
An'anaviy, neftga asoslangan yoqilg'ilarni etkazib berish kamayganligi sababli, qayta tiklanadigan yoqilg'ilarni ishlab chiqarishga bo'lgan ehtiyoj ortib bormoqda. Ushbu tadqiqotga turtki bo'lgan boshqa omillar neft importiga qaramlikni kamaytirish va issiqxona gazlari chiqindilarini kamaytirishdir. Yatrofa, kolza, palma, makkajo'xori va boshqa ekinlardan tayyorlangan yoqilg'i energiyaga bo'lgan talabni qondirish uchun ishlab chiqilgan [ 4 ]. Bu o'simliklar an'anaviy oziq-ovqat ekinlari uchun ishlatiladigan erlarda o'stirilishi kerak. Agar dunyodagi barcha mavjud ekin maydonlari yuqori zavodlarga asoslangan yoqilg'i ishlab chiqarish uchun ishlatilsa, u hali ham dunyoning energiya ehtiyojlarining yarmidan kamini qondirar edi [ 5 ].
Mikroalglar bioyoqilg'i uchun xom ashyo sifatida bir qancha afzalliklarga ega. U ekin maydonlarini talab qilmaydi, boshqa ekinlarga qaraganda kamroq suv sarflaydi. Mikroalglar tana vaznining 60% dan ko'prog'ini lipidlarga aylantira oladi. Ekin maydoniga qarab mikroalglar boshqa ekinlarga qaraganda 15-300 marta ko'proq yog' ishlab chiqarishi taxmin qilingan [ 5 ].
Yosunlardan foydalangan holda bioyoqilg'i bo'yicha tadqiqotlar Qo'shma Shtatlardagi Energetika departamentining qayta tiklanadigan energiya milliy laboratoriyasi qoshidagi Suv turlari dasturidan boshlandi. Ushbu dasturda bioyoqilg'i yaratish uchun mikroalglardan foydalanishning ko'p jihatlari o'rganildi. Turlar lipidlarni ishlab chiqarish qobiliyati uchun tekshirildi [ 6 ]. 3000 dan ortiq shtammlar yoqilg'i uchun xom ashyo sifatida yaroqliligi tekshirildi. Gen modifikatsiyasi mikroalg hujayralarida o'tkazildi.
Yosunlar fotosintez qiluvchi organizmlarning katta, xilma-xil guruhi bo'lib, ular bakteriyalarga o'xshash bir hujayrali organizmlardan tortib, makroskopik o'simlikka o'xshash dengiz o'tlarigacha. Haqiqiy o'simliklardan farqli o'laroq, hatto ko'p hujayrali suv o'tlarida ham tsellyuloza va qon tomir tizimi mavjud emas. Ular chuchuk suv, sho'r va dengiz muhitida va hatto ekstremal muhitda yashaydilar.
Deyarli barcha mikroalglar lipidlar hosil qiladi, biomassaning 1 dan 85% gacha. Kam azot sharoitida "lipid tetik" ba'zi suv o'tlarining hujayralari ichida lipidlarni to'plashiga olib keladi. Bu hodisa, odatda, kam azotli sharoitda, ozuqa moddalari tugashi va hujayralar bo'linishni to'xtatganda sodir bo'ladi. Mikroalglar ishlab chiqaradigan lipidlar odatda triatsilgliserinlar yoki TAG hisoblanadi. TAG odatda yog 'kislotasi metil efirlariga yoki biodizel bo'lgan FAME ga aylanadi.
Madaniyat sharoitlari lipid tarkibi va mahsuldorligini o'zgartirishi mumkin. Mikroalglar ozuqa moddalariga boy suvda ko'proq o'sadi. Misol uchun, Chlorella turi geterotrof o'stirilganda lipid miqdori 55% ni, avtotrofik o'stirilganda esa 14% ni tashkil qiladi [ 7 ]. Ba'zi asosiy turlar va ularni bioyoqilg'i uchun xom ashyo sifatida jozibador qiladigan xususiyatlari 1-jadvalda keltirilgan [ 8 ]. Mikroalglarni bakteriyalar, xamirturushlar, zamburug'lar va boshqa suv o'tlari kabi boshqa mikroorganizmlar bilan birgalikda etishtirish valorizatsiyani oshirishi mumkin.
Yosunlar shtammini tekshirish uchun u izolyatsiya qilinadi, tozalanadi va steril sharoitda laboratoriyada o'stiriladi. Ideal shtamm yuqori lipidli tarkibga, yuqori o'sish tezligiga, yuqori lipid mahsuldorligiga, TAGda yuqori yog' kislotasi profiliga ega bo'ladi, pH, harorat va sho'rlanishlarning keng diapazoniga bardosh bera oladi, chiqindi suv manbalaridan CO ₂ ni oladi. , va hayotiy yon mahsulotlarni yaratish [ 11 ].
Ushbu maqolada suv o'tlari xom ashyosidan bioyoqilg'i yaratish usullari ko'rib chiqiladi. 1-rasmda suv o'tlaridan biodizel yaratish jarayonining bosqichlari ko'rsatilgan.

Shakl 1. Yosunlardan biodizel ishlab chiqarish bosqichlari. To'g'ridan-to'g'ri transesterifikatsiya bosqichi orqali ekstraktsiyani chetlab o'tish mumkin.