The technology for large scale prod

The technology for large scale production of microalgae already
exists. Open pond systems are easily scaled up. Two 1000 m2 raceway
ponds were used as a test facility between 1987 and 1990 in
New Mexico. This was used as proof of concept for production of
microalgal biomass for low cost biodiesel and was deemed technically
feasible [12]. Globally, current commercial production however
is for high value products only. These ventures have well
established harvesting and processing methods but energy input
is not of major concern due to the nature of the high value products
[24]. The approach to large scale production of low value products
such as lipids for biodiesel production must however be approached
differently in order to make the process feasible. Scale
up of microalgal biomass production for biodiesel must take into
account various factors to aid in ensuring an economically feasible
process. These include selection of cultivation method (open or
closed system), the use of microalgae with a competitive advantage
to avoid contamination, supply of nutrients and carbon dioxide
and a viable source of water that has little to no environmental
impact [24]. In addition, nutrients should be obtained from a cheap
source e.g. using urea as a source of nitrogen or wastewater as a
complete medium [28].
Harvesting at large scale poses major challenges. Harvesting of
25–33% of the reactor volume may be required daily for viable production
of biodiesel [40]. Aquatic unicellular microalgae can be
harvested throughout year. They can be used for biotransformation
of wastewater as wastewater nutrients are utilised as a substrate
for their growth. Thus integrated phycoremediation and biofuel
technology appears to be the only source of sustainable production
of biofuels. Greater microalgal biomass production effectively decreases
the cost of harvesting/dewatering steps and the high cost
of biomass recovery [8,10,28,32,41,42]. The most rapid and effective
universally accepted method for total biomass separation is
by continuous centrifugation [43,44]. However, for large scale biomass
harvesting in the biofuels arena, this is generally not practiced
due to process being energy intensive and not typically
economically feasible [42]. Gravity sedimentation is preferred
due to low cost; however the efficacy of gravity sedimentation is
strongly influenced by the density and radius of algal cells [10].
Flocculation is used to enhance the settling characteristics by
increasing particle density of culture that may be unsuccessfully
separated due to low particle density [43]. The process may be enhanced
by the use of lamella separators and sedimentation tanks.
Ancient technique filtration is another commonly used method.
Upgrading the two basic techniques of sedimentation and filtration
may be used in combination for dewatering with flocculation. Vacuum
filtration is effective for the recovery of larger algae (greater
than 70 lm) when operated under required pressure combination
with a filter aid. This has lead to more compact solid biomass harvesting.
Microalgae of size greater than 30 lm have to be found to
be effectively harvested by filtration. The potential use of membrane
microfiltration or ultra-filtration is reliable for cells of smaller
size [10]. This may be impacted by replacement of low-cost
membrane due to rapid fouling membrane and pumping of the
biomass without back flushing. Microalgal biomass harvesting is
one of the major steps in upstream processing. The end results of
many methods tend to be highly energy intensive and more complex
[42]. Drying or dewatering of biomass is generally required as
a pre-treatment prior to lipid extraction or use in various thermochemical
conversion techniques. Moisture in the biomass will negatively
interfere with the downstream processing and greatly
influence the cost of product recovery [45,46]. Furthermore the
biomass can spoil in a matter of hours post harvest should it not
be rapidly processed. Drying may be achieved by spray drying,
drum drying, freeze-drying, solar drying, as well as various forms
of oven drying [12,45].
Microalgal lipid is generally extracted from biomass before conversion
to biodiesel. This may be achieved by mechanical methods
such as cell homogenizers, bead mills, ultrasounds, autoclave, and
spray drying or non-mechanical methods such as freezing, utilisation
of organic solvents, osmotic shock, acid and base as well as enzyme
reactions [12]. The method of choice of lipid extraction will
depend on the type of microalgal cells grown and the thickness
of the cell walls impeding liberation of intracellular lipids [40].
Many of these methods are not feasible at large scale due to high
energy input requirements. The most appropriate method of lipid
extraction to date is the use of solvents. The inherent disadvantage
of this method is that solvent extraction may deem the residual
biomass unfit for use as animal feed.
Microalgal lipids require conversion to biofuels to be effectively
used. The process of biodiesel production is commonly achieved by
transesterification with short chain alcohols whilst mediated by
acid, base or enzyme catalysis. High levels of free fatty acids in
the lipid feedstock undergoing base catalysed transesterification
results in losses by the formation of soap. Saponification is responsible
for consumption of the base catalyst as well as making downstream
recovery difficult [19] containing high levels of free fatty
acids [15]. The reaction however is slow. Speeding up the acid catalysed
reaction requires an increase in temperature and pressure
making it prohibitively expensive at large scale [44]. Enzyme mediated
catalysis is generally not suitable for large scale conversion
due to high enzyme production cost and the inability of the reaction
to run to completeness [28]. Selective separation and detection
methods that are versatile in the downstream process of
biofuels production can be achieved using both wet and dry microalgal
biomass containing long chain fatty acids via transesterification.
This could be performed by both direct esterification and
simultaneous extraction with esterification. Biomass derived liquid
extraction involves a multistep process and requires a combination
of polar to non-polar solvents for rapid lipid extraction, ultra-sonication
with ambient temperature, heating at high pressure
(3.5 atm), filtration for separating impurities, density separation
of liquids and solvent and oil recovery by gradual evaporation to
dryness are highly employed [47]. Esterification processes are energy
intensive and thus may be limiting due to high cost. The high
viscosity of the resultant biodiesel is problematic if used directly in
conventional diesel engines.
For the viable production of microalgal biodiesel significant
breakthroughs are required in the processes of dewatering and lipid
extraction [40]. Thermo-chemical conversion such as direct
burning, pyrolysis and liquefaction has been suggested as a viable
alternative to biofuels production via the production of bio-oil and
alternate energy resources such as syngas [24]. Catalytic pyrolysis
has potential to produce fuel with high hydrocarbon content and
octane number [30].

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เทคโนโลยีสำหรับขนาดใหญ่ผลิตของ microalgae แล้วมีอยู่ ระบบบ่อเปิดจะได้ปรับค่า สอง 1000 m2 สนามแข่งใช้เป็นสถานที่ทดสอบระหว่างปี 1987 และ 1990 ในบ่อนิวเม็กซิโก นี้ใช้เป็นแนวคิดสำหรับการผลิตmicroalgal ชีวมวลสำหรับต่ำต้นทุนไบโอดีเซล และถือว่าเป็นเทคนิคเป็นไปได้ [12] ทั่วโลก การผลิตเชิงพาณิชย์อย่างไรก็ตามเป็นผลิตภัณฑ์มูลค่าสูงเท่านั้น กิจการเหล่านี้ได้ดีเก็บเกี่ยว และวิธีการแต่พลังงานที่ป้อนข้อมูลการประมวลผลไม่ใช่ปัญหาหลักเนื่องจากธรรมชาติของผลิตภัณฑ์สูงค่า[24] . วิธีการผลิตขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์มูลค่าต่ำเช่นโครงการไบโอดีเซลนั้น ผลิตอย่างไรก็ตามต้องประดับแตกต่างกันเพื่อให้การเป็นไปได้ มาตราส่วนค่าของ microalgal ผลิตชีวมวลไบโอดีเซลต้องพิจารณาบัญชีปัจจัยต่าง ๆ เพื่อช่วยในการผิดเป็นไปได้อย่างมั่นใจกระบวนการ ได้แก่การเลือกปลูกวิธี (เปิด หรือปิดระบบ), ใช้ของ microalgae มีความได้เปรียบการแข่งขันเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน การจัดหาสารอาหารและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเป็นแหล่งน้ำที่มีน้อยทำงานเพื่อสิ่งแวดล้อมไม่อิม [24] นอกจากนี้ สารอาหารควรได้รับจากการประหยัดแหล่งที่มาเช่น ใช้ยูเรียเป็นแหล่งของไนโตรเจนหรือน้ำเสียเป็นการสมบูรณ์ปานกลาง [28]เก็บเกี่ยวขนาดใหญ่มาสร้างความท้าทายที่สำคัญ เก็บเกี่ยว25-33% ของปริมาณเครื่องปฏิกรณ์อาจจำเป็นสำหรับการผลิตได้ทุกวันไบโอดีเซล [40] Microalgae unicellular น้ำสามารถเก็บเกี่ยวผลผลิตตลอดทั้งปี พวกเขาสามารถใช้สำหรับ biotransformationน้ำเสียเป็นระบบบำบัดน้ำเสีย สารอาหารที่ใช้เป็นพื้นผิวสำหรับการเติบโตของพวกเขา รวม phycoremediation และเชื้อเพลิงชีวภาพเทคโนโลยีที่ดูเหมือนจะ เป็นแหล่งเดียวของการผลิตอย่างยั่งยืนของเชื้อเพลิงชีวภาพ มากกว่า microalgal ชีวมวลผลิตได้อย่างมีประสิทธิภาพลดลงต้นทุนของขั้นตอนการเก็บเกี่ยว/การแยกน้ำและต้นทุนสูงของชีวมวลกู้ [8,10,28,32,41,42] มากที่สุดอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพวิธีที่ยอมรับกันแพร่หลายสำหรับชีวมวลรวมแยกเป็นโดยต่อเนื่อง centrifugation [43,44] อย่างไรก็ตาม สำหรับชีวมวลขนาดใหญ่เก็บเกี่ยวในเวทีองไข นี้มีทั่วไปไม่ประสบการณ์เนื่องจากกระบวนการพลังงานเร่งรัด และไม่ปกติเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ [42] ตกตะกอนของแรงโน้มถ่วงจะต้องเนื่องจากต้นทุนต่ำ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของการตกตะกอนของแรงโน้มถ่วงคือขอรับอิทธิพลจากความหนาแน่นและรัศมีของเซลล์ algal [10]ใช้ flocculation เพื่อเพิ่มลักษณะ settling โดยเพิ่มความหนาแน่นของอนุภาคของวัฒนธรรมที่อาจประสบความสำเร็จแยกเนื่องจากความหนาแน่นของอนุภาคต่ำ [43] อาจเพิ่มการโดยการใช้ตัวคั่น lamella และถังตกตะกอนกรองการเทคนิคโบราณทั่วไปใช้วิธีอื่นได้รุ่นสองพื้นฐานเทคนิคการตกตะกอนและกรองอาจใช้ร่วมสำหรับการแยกน้ำด้วย flocculation เครื่องดูดฝุ่นเครื่องกรองที่มีประสิทธิภาพสำหรับการกู้คืนของสาหร่ายขนาดใหญ่ (มากกว่ากว่า 70 lm) เมื่อดำเนินการภายใต้ความดันต้องชุดด้วยการช่วยกรอง นี้ได้นำไปขึ้นกระชับเก็บเกี่ยวชีวมวลของแข็งMicroalgae ขนาดมากกว่า 30 lm ต้องพบกับอย่างมีประสิทธิภาพจะเก็บเกี่ยว ด้วยเครื่องกรอง อาจมีการใช้เมมเบรนmicrofiltration หรือ ultra-การกรองจะเชื่อถือได้สำหรับเซลล์เล็กขนาด [10] นี้อาจได้รับผลกระทบ โดยการแทนที่ต้นทุนต่ำเมมเบรน fouling เมมเบรนอย่างรวดเร็ว และปั๊มน้ำของชีวมวลโดยไม่กลับไปลบ Microalgal ชีวมวลเก็บเกี่ยวได้หลักการอย่างใดอย่างหนึ่งขั้นตอนในการประมวลผลขั้นต้นน้ำ ผลลัพธ์ของหลายวิธีมักจะ เป็นพลังงานที่เข้มข้น และซับซ้อนมาก[42] . การอบแห้งหรือการแยกน้ำของชีวมวลเป็นสิ่งจำเป็นโดยทั่วไปเป็นรักษาก่อนก่อนที่จะแยกไขมันหรือใช้ทาง thermochemicalเทคนิคการแปลง ความชื้นในชีวมวลจะส่งแทรกแซง ด้วยการประมวลผลขั้นปลายน้ำ และมากมีผลกระทบต่อต้นทุนของการกู้คืนผลิตภัณฑ์ [45,46] นอกจากนี้การชีวมวลสามารถเสียในเรื่องของเวลาเก็บเกี่ยวลงมันไม่ควรได้อย่างรวดเร็วประมวลผล แห้งอาจทำได้ โดยการพ่นแห้งกลองแห้ง ขั้น การอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ ตลอดจนแบบฟอร์มต่าง ๆของเตาอบแห้ง [12,45]โดยทั่วไปมีสกัดไขมัน Microalgal จากชีวมวลก่อนแปลงไบโอดีเซล นี้อาจทำได้ โดยวิธีกลเซลล์ homogenizers โรงงานผลิตลูกปัด ultrasounds ด้วย และspray drying or non-mechanical methods such as freezing, utilisationof organic solvents, osmotic shock, acid and base as well as enzymereactions [12]. The method of choice of lipid extraction willdepend on the type of microalgal cells grown and the thicknessof the cell walls impeding liberation of intracellular lipids [40].Many of these methods are not feasible at large scale due to highenergy input requirements. The most appropriate method of lipidextraction to date is the use of solvents. The inherent disadvantageof this method is that solvent extraction may deem the residualbiomass unfit for use as animal feed.Microalgal lipids require conversion to biofuels to be effectivelyused. The process of biodiesel production is commonly achieved bytransesterification with short chain alcohols whilst mediated byacid, base or enzyme catalysis. High levels of free fatty acids inthe lipid feedstock undergoing base catalysed transesterificationresults in losses by the formation of soap. Saponification is responsiblefor consumption of the base catalyst as well as making downstreamrecovery difficult [19] containing high levels of free fattyacids [15]. The reaction however is slow. Speeding up the acid catalysedreaction requires an increase in temperature and pressuremaking it prohibitively expensive at large scale [44]. Enzyme mediatedcatalysis is generally not suitable for large scale conversiondue to high enzyme production cost and the inability of the reactionto run to completeness [28]. Selective separation and detectionmethods that are versatile in the downstream process ofbiofuels production can be achieved using both wet and dry microalgalbiomass containing long chain fatty acids via transesterification.This could be performed by both direct esterification andsimultaneous extraction with esterification. Biomass derived liquidextraction involves a multistep process and requires a combinationof polar to non-polar solvents for rapid lipid extraction, ultra-sonicationwith ambient temperature, heating at high pressure(3.5 atm), filtration for separating impurities, density separationof liquids and solvent and oil recovery by gradual evaporation todryness are highly employed [47]. Esterification processes are energyintensive and thus may be limiting due to high cost. The highviscosity of the resultant biodiesel is problematic if used directly inconventional diesel engines.For the viable production of microalgal biodiesel significantbreakthroughs are required in the processes of dewatering and lipidextraction [40]. Thermo-chemical conversion such as directburning, pyrolysis and liquefaction has been suggested as a viablealternative to biofuels production via the production of bio-oil andalternate energy resources such as syngas [24]. Catalytic pyrolysishas potential to produce fuel with high hydrocarbon content andoctane number [30].

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เทคโนโลยีการผลิตขนาดใหญ่ของสาหร่ายที่มีอยู่แล้วมีอยู่
เปิดระบบบ่อจะปรับขึ้นได้อย่างง่ายดาย สอง 1,000 m2
ร่องน้ำบ่อถูกนำมาใช้เป็นสถานที่ทดสอบระหว่างปี1987 และปี 1990
ในนิวเม็กซิโก นี้ถูกนำมาใช้เป็นหลักฐานการแนวคิดในการผลิตชีวมวลสาหร่ายไบโอดีเซลที่มีต้นทุนต่ำและในทางเทคนิคก็ถือว่าเป็นไปได้[12] ทั่วโลกการผลิตเชิงพาณิชย์ในปัจจุบัน แต่เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูงเท่านั้น กิจการเหล่านี้ได้ดีเป็นที่ยอมรับการเก็บเกี่ยวและวิธีการประมวลผลแต่พลังงานไม่ได้มาจากความกังวลหลักเนื่องจากลักษณะของผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าสูง[24] วิธีการในการผลิตขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์ที่มีมูลค่าต่ำเช่นไขมันสำหรับการผลิตไบโอดีเซลแต่จะต้องเข้าหาแตกต่างกันในการที่จะทำให้กระบวนการที่เป็นไปได้ ขนาดของการผลิตชีวมวลสาหร่ายไบโอดีเซลต้องคำนึงถึงปัจจัยต่างๆบัญชีเพื่อช่วยในการสร้างความมั่นใจไปได้ทางเศรษฐกิจกระบวนการ เหล่านี้รวมถึงการเลือกใช้วิธีการเพาะปลูก (เปิดหรือระบบปิด) การใช้สาหร่ายที่มีเปรียบในการแข่งขันที่จะหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนและอุปทานของสารอาหารและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเป็นแหล่งที่มีศักยภาพของน้ำที่มีน้อยถึงไม่มีสิ่งแวดล้อมผลกระทบ[24] นอกจากนี้ยังมีสารอาหารที่ควรจะได้รับจากการถูกแหล่งที่มาเช่นใช้ปุ๋ยยูเรียเป็นแหล่งของไนโตรเจนหรือน้ำเสียว่าเป็นสื่อที่สมบูรณ์[28]. การเก็บเกี่ยวที่มีขนาดใหญ่ความท้าทายที่สำคัญ การเก็บเกี่ยว25-33% ของปริมาณเครื่องปฏิกรณ์อาจจำเป็นต้องใช้ในชีวิตประจำวันที่มีศักยภาพในการผลิตไบโอดีเซล[40] สาหร่ายน้ำเซลล์เดียวสามารถเก็บเกี่ยวได้ตลอดทั้งปี พวกเขาสามารถใช้สำหรับการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพของน้ำเสียเป็นน้ำเสียสารอาหารที่ถูกนำมาใช้เป็นสารตั้งต้นสำหรับการเจริญเติบโตของพวกเขา ดังนั้น phycoremediation บูรณาการและเชื้อเพลิงชีวภาพเทคโนโลยีที่ดูเหมือนจะเป็นแหล่งเดียวของการผลิตอย่างยั่งยืนของเชื้อเพลิงชีวภาพ มหานครผลิตชีวมวลสาหร่ายได้อย่างมีประสิทธิภาพลดลงค่าใช้จ่ายของการเก็บเกี่ยว / dewatering ขั้นตอนและค่าใช้จ่ายสูงในการกู้คืนชีวมวล[8,10,28,32,41,42] มากที่สุดอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพวิธีการยอมรับในระดับสากลสำหรับการแยกชีวมวลรวมโดยการหมุนเหวี่ยงอย่างต่อเนื่อง[43,44] แต่สำหรับชีวมวลขนาดใหญ่เก็บเกี่ยวในเวทีเชื้อเพลิงชีวภาพนี้โดยทั่วไปจะไม่ได้รับการฝึกฝนเนื่องจากการดำเนินการเป็นพลังงานที่เข้มข้นและไม่ปกติไปได้ทางเศรษฐกิจ[42] ตกตะกอนแรงโน้มถ่วงเป็นที่ต้องการเนื่องจากค่าใช้จ่ายต่ำ แต่ประสิทธิภาพของการตกตะกอนของแรงโน้มถ่วงเป็นอิทธิพลจากความหนาแน่นและรัศมีของเซลล์สาหร่าย [10]. Flocculation ถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มลักษณะตกตะกอนโดยความหนาแน่นของอนุภาคที่เพิ่มขึ้นของวัฒนธรรมที่อาจจะไม่ประสบความสำเร็จแยกออกจากกันเนื่องจากความหนาแน่นของอนุภาคต่ำ[43] กระบวนการอาจจะเพิ่มขึ้นจากการใช้ใบมีดแยกและถังตกตะกอน. กรองเทคนิคโบราณเป็นอีกหนึ่งวิธีที่ใช้กันทั่วไป. อัพเกรดทั้งสองเทคนิคพื้นฐานของการตกตะกอนและกรองอาจจะถูกใช้ในการรวมกันสำหรับ dewatering ตะกอนด้วย สูญญากาศการกรองที่มีประสิทธิภาพสำหรับการกู้คืนของสาหร่ายขนาดใหญ่(มากขึ้นกว่า70 ไมครอน) เมื่อดำเนินการภายใต้ความกดดันที่ต้องรวมกันด้วยความช่วยเหลือกรอง นี้ได้นำไปสู่การขนาดกะทัดรัดมากขึ้นเก็บเกี่ยวชีวมวลของแข็ง. สาหร่ายขนาดเล็กที่มีขนาดใหญ่กว่า 30 ไมครอนจะต้องมีการพบว่าจะเก็บเกี่ยวได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการกรอง การใช้ศักยภาพของเมมเบรนmicrofiltration หรืออัลตร้ากรองมีความน่าเชื่อถือสำหรับเซลล์ขนาดเล็กขนาด[10] นี้อาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนค่าใช้จ่ายต่ำเยื่อเมมเบรนเนื่องจากการเปรอะเปื้อนอย่างรวดเร็วและการสูบน้ำของชีวมวลโดยไม่ต้องล้างกลับ เก็บเกี่ยวชีวมวลสาหร่ายเป็นหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญในการประมวลผลต้นน้ำ ผลการสิ้นสุดของวิธีการมากมายที่มีแนวโน้มที่จะใช้พลังงานมากและซับซ้อนมากขึ้น[42] การอบแห้งหรือ dewatering ชีวมวลจะต้องกันโดยทั่วไปว่าการรักษาล่วงหน้าก่อนที่จะมีการสกัดไขมันหรือการใช้ความร้อนต่างๆในเทคนิคการแปลง ความชื้นในชีวมวลในเชิงลบจะยุ่งเกี่ยวกับการประมวลผลและปลายน้ำอย่างมากมีผลต่อค่าใช้จ่ายของการกู้คืนสินค้า[45,46] นอกจากนี้ชีวมวลสามารถทำให้เสียในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหลังการเก็บเกี่ยวมันควรจะได้รับการประมวลผลอย่างรวดเร็ว การอบแห้งอาจทำได้โดยการพ่นแห้ง, การอบแห้งกลองแช่แข็งแห้งอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์เช่นเดียวกับรูปแบบต่าง ๆของการอบแห้งเตาอบ [12,45]. ไขมันสาหร่ายสกัดจากชีวมวลโดยทั่วไปก่อนการแปลงไบโอดีเซล ซึ่งอาจทำได้โดยวิธีกลเช่น homogenizers เซลล์โรงงานลูกปัด, ultrasounds, หม้อนึ่งความดันและสเปรย์แห้งหรือวิธีการที่ไม่ใช่เครื่องจักรกลเช่นการแช่แข็งการใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ช็อตออสโมติกกรดและฐานเช่นเดียวกับเอนไซม์ปฏิกิริยา[12] . วิธีการของทางเลือกของการสกัดไขมันจะขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์สาหร่ายเติบโตและความหนาของผนังเซลล์ขัดขวางการปลดปล่อยของไขมันภายในเซลล์[40]. หลายวิธีการเหล่านี้ไม่เป็นไปได้ที่มีขนาดใหญ่เนื่องจากความสูงความต้องการพลังงาน วิธีการที่เหมาะสมที่สุดของไขมันสกัดถึงวันคือการใช้ตัวทำละลาย ข้อเสียโดยธรรมชาติของวิธีนี้คือการที่สกัดอาจเห็นว่าเหลือชีวมวลไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นอาหารสัตว์. ไขมันสาหร่ายต้องแปลงเชื้อเพลิงชีวภาพอย่างมีประสิทธิภาพที่จะนำมาใช้ กระบวนการของการผลิตไบโอดีเซลจะทำได้โดยทั่วไปtransesterification ที่มีแอลกอฮอล์สายสั้นในขณะที่ผู้ไกล่เกลี่ยโดยกรดเบสหรือปฏิกิริยาเอนไซม์ ระดับสูงของกรดไขมันอิสระในฐานวัตถุดิบไขมันผ่าตัดเร่งปฏิกิริยา transesterification ผลในการสูญเสียจากการก่อตัวของสบู่ สะพอจะเป็นผู้รับผิดชอบสำหรับการบริโภคของตัวเร่งปฏิกิริยาที่ฐานเช่นเดียวกับการล่องกู้คืนยาก[19] ที่มีระดับสูงของไขมันอิสระกรด[15] ปฏิกิริยา แต่ช้า เร่งตัวเร่งปฏิกิริยากรดปฏิกิริยาต้องการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิและความดันทำให้ราคาแพงที่มีขนาดใหญ่[44] พึ่งเอนไซม์ปฏิกิริยาทางเคมีโดยทั่วไปจะไม่เหมาะสำหรับการแปลงขนาดใหญ่เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการผลิตเอนไซม์ที่สูงและไร้ความสามารถของการเกิดปฏิกิริยาที่จะวิ่งไปที่สมบูรณ์[28] แยกเลือกและการตรวจสอบวิธีการที่มีหลากหลายในกระบวนการต่อเนื่องของการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสามารถทำได้โดยใช้ทั้งเปียกและแห้งสาหร่ายชีวมวลที่มีห่วงโซ่ยาวกรดไขมันผ่านtransesterification. นี้อาจจะดำเนินการโดยทั้ง esterification โดยตรงและการสกัดพร้อมกันกับesterification ชีวมวลของเหลวที่ได้มาจากการสกัดเกี่ยวข้องกับกระบวนการหลายขั้นตอนและต้องใช้การรวมกันของขั้วโลกตัวทำละลายที่ไม่มีขั้วในการสกัดไขมันอย่างรวดเร็วเป็นพิเศษsonication กับอุณหภูมิความร้อนที่ความดันสูง(3.5 เอทีเอ็ม) กรองสำหรับการแยกสิ่งสกปรกแยกความหนาแน่นของของเหลวและตัวทำละลายและการกู้คืนน้ำมันโดยการระเหยอย่างค่อยเป็นค่อยไปเพื่อความแห้งกร้านมีการจ้างงานสูง [47] กระบวนการ esterification มีพลังงานมากและจึงอาจถูกจำกัด เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูง สูงความหนืดของน้ำมันไบโอดีเซลผลลัพธ์เป็นปัญหาถ้าใช้โดยตรงในเครื่องยนต์ดีเซลธรรมดา. สำหรับการผลิตที่มีศักยภาพของสาหร่ายไบโอดีเซลอย่างมีนัยสำคัญนวัตกรรมใหม่ที่จะต้องอยู่ในกระบวนการของการ dewatering และไขมันสกัด[40] การแปลงเทอร์โมเคมีโดยตรงเช่นการเผาไหม้และไพโรไลซิเหลวได้รับการแนะนำในฐานะที่ทำงานทางเลือกในการผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพผ่านการผลิตไบโอน้ำมันและแหล่งพลังงานอื่นเช่นsyngas [24] ตัวเร่งปฏิกิริยาไพโรไลซิมีศักยภาพในการผลิตเชื้อเพลิงที่มีเนื้อหาไฮโดรคาร์บอนสูงและค่าออกเทน[30]

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เทคโนโลยีสำหรับการผลิตขนาดใหญ่ของสาหร่ายขนาดเล็กอยู่แล้ว

ระบบบ่อเปิดได้อย่างง่ายดายปรับขึ้น สอง 1000 m2 ร่องน้ำ
บ่อถูกใช้เป็นสถานที่ทดสอบระหว่างปี 1987 และ 1990 ใน
ใหม่เม็กซิโก นี้ถูกใช้เป็นหลักฐานของแนวคิดในการผลิตชีวมวลสาหร่าย
ไบโอดีเซลมีราคาต่ำและถือว่าเป็นไปได้ในทางเทคนิค
[ 12 ] ทั่วโลก , การผลิตเชิงพาณิชย์ในปัจจุบันอย่างไรก็ตาม
สำหรับสินค้ามูลค่าสูง กิจการเหล่านี้มีขึ้นวิกฤติ และวิธีการประมวลผลดี

แต่ค่าพลังงานที่ไม่ได้เป็นกังวลหลักเนื่องจากธรรมชาติของผลิตภัณฑ์มูลค่าสูง
[ 24 ] แนวทางการผลิตขนาดใหญ่ของผลิตภัณฑ์มูลค่าต่ำ เช่น ไขมัน สำหรับการผลิตไบโอดีเซล

แต่ก็ต้องแตกต่างกันเพื่อให้กระบวนการที่เป็นไปได้ ขนาด
ขึ้นในการผลิตชีวมวลสาหร่ายไบโอดีเซลจะต้องใช้เวลาใน
บัญชีปัจจัยต่าง ๆ เพื่อช่วยในการสร้างกระบวนการเป็นไปได้
คอรัปชั่น เหล่านี้รวมถึงการเลือกวิธีการเพาะปลูก ( เปิดหรือปิดระบบ
) , การใช้สาหร่ายขนาดเล็กที่มีความได้เปรียบในการแข่งขัน
เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อน อุปทานของสารอาหารและ
คาร์บอนไดออกไซด์ และ วางอนาคต แหล่งน้ำที่มีน้อยไปไม่มีสิ่งแวดล้อม
ผลกระทบ [ 24 ] นอกจากนี้ สารอาหารที่ควรได้รับจากแหล่งที่มาเช่นราคาถูก
ใช้ยูเรียเป็นแหล่งของไนโตรเจนหรือน้ำเสียเป็น
[ สื่อสมบูรณ์ 28 ] .
ที่อายุขนาดใหญ่ poses ความท้าทายที่สำคัญ การเก็บเกี่ยว
25 – 33 % ของถัง ปริมาณอาจจะต้องวางอนาคตของไบโอดีเซลที่ผลิตทุกวัน
[ 40 ] น้ำสาหร่ายเซลล์เดียวสามารถ
เก็บเกี่ยวได้ตลอดทั้งปี .พวกเขาสามารถใช้สำหรับการ
น้ำเสียรังน้ำเสียจะใช้เป็นสารตั้งต้น
สำหรับการเจริญเติบโตของพวกเขา ดังนั้น รวม phycoremediation เทคโนโลยีเชื้อเพลิงชีวภาพ
ดูเหมือนจะเป็นแหล่งเดียวของ
การผลิตอย่างยั่งยืนของเชื้อเพลิงชีวภาพ . สาหร่ายชีวมวลการผลิตมีประสิทธิภาพมากขึ้นลดต้นทุนการเก็บเกี่ยว / รีด

ขั้นตอนและค่าใช้จ่ายสูงของมวลชีวภาพ [ 8,10,28,32 การกู้คืน ,41,42 ] รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากที่สุดที่ยอมรับอย่างกว้างขวางวิธีการแยก

โดยรวมชีวมวลอย่างต่อเนื่อง ดังนี้ [ 43,44 ] อย่างไรก็ตาม สำหรับปริมาณขนาดใหญ่
เก็บเกี่ยวในเชื้อเพลิงชีวภาพที่เวทีนี้โดยทั่วไปไม่ได้ฝึก
เนื่องจากกระบวนการเป็นพลังงานที่เข้มข้น และมักจะไม่
เป็นไปได้ทางเศรษฐกิจ [ 42 ] แรงโน้มถ่วงการตกตะกอน 2
เนื่องจากต้นทุนต่ำอย่างไรก็ตามผลของแรงโน้มถ่วงการตกตะกอนเป็น
มีอิทธิพลอย่างมาก ความหนาแน่นและรัศมีของสาหร่ายเซลล์ [ 10 ] .
รวมตะกอนถูกใช้เพื่อเพิ่มการจ่ายเงินลักษณะโดย
เพิ่มความหนาแน่นอนุภาคของวัฒนธรรมที่อาจจะไม่สำเร็จ
แยกเนื่องจากต่ำความหนาแน่นอนุภาค [ 43 ] กระบวนการอาจจะเพิ่ม
โดยใช้โครงสร้างแยกและถังตกตะกอน .
กรองเทคนิคโบราณเป็นอีกวิธีที่ใช้กันทั่วไป .
อัพเกรดสองเทคนิคพื้นฐานของการตกตะกอนและกรอง
อาจจะใช้รวมกับรวมตะกอน dewatering . การกรองเครื่องดูดฝุ่น
ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการกู้คืนของสาหร่ายขนาดใหญ่ ( มากกว่า
กว่า 70 LM ) เมื่อภายใต้ความดันที่ต้องการรวมกัน
กับตัวกรองช่วย นี้ได้นำไปสู่การเก็บชีวมวลแข็งขนาดกะทัดรัดมากขึ้น
สาหร่ายขนาดเล็กขนาดมากกว่า 30 ผมต้องพบ

เป็นไปได้อย่างมีประสิทธิภาพเก็บเกี่ยวโดยการกรอง ศักยภาพของเมมเบรน
อ้อยอิ่งหรือระบบการกรองเป็นที่เชื่อถือได้สำหรับเซลล์ขนาดเล็ก
ขนาด [ 10 ] นี้อาจได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนเยื่อต้นทุนต่ำ
เนื่องจากอย่างรวดเร็วขึ้นเยื่อและสูบของ
ชีวมวลโดยไม่กลับ ฟลัชชิ่ง ข้าว
สาหร่ายชีวมวลหนึ่งในขั้นตอนที่สำคัญในการประมวลผลขั้นต้น ผลลัพธ์ของ
หลายวิธีมีแนวโน้มที่จะสูงพลังงานที่เข้มข้นและซับซ้อนมากขึ้น
[ 42 ] ทำให้แห้งหรือความสามารถของชีวมวลโดยทั่วไปคือ ต้องเป็น : ก่อนก่อนการสกัดไขมันหรือใช้เทคนิคในการแปลงต่างๆเคมีความร้อน

ความชื้นในชีวมวลจะถูก
รบกวนการประมวลผลอย่างมาก
ท้ายมีผลต่อต้นทุนของการกู้คืนผลิตภัณฑ์ [ 45,46 ] นอกจากนี้
ชีวมวลสามารถเสียในเรื่องของการหลังการเก็บเกี่ยวเป็นชั่วโมงก็ไม่ควร
ถูกประมวลผลอย่างรวดเร็ว การอบแห้งอาจทำได้โดยการอบแห้งแบบพ่นฝอย
กลอง , การอบแห้ง , แช่แข็งแห้ง , อบแห้งแสงอาทิตย์ รวมทั้งรูปแบบต่างๆของตู้อบแห้ง 12,45
[ ]
ไขมันทั่วไป สารสกัดจากสาหร่ายชีวมวลก่อนการแปลง
เพื่อไบโอดีเซลนี้อาจทำได้โดยวิธีกล
เช่นเซลล์ homogenizers ลูกปัด , โรงงาน , ultrasounds , หม้อฆ่าเชื้อและอบแห้งหรือไม่ใช่เครื่องจักรกล
วิธีการเช่นการแช่สเปรย์ ใช้
ของตัวทำละลาย อินทรีย์การช็อต , กรดและด่าง ตลอดจนปฏิกิริยาเอนไซม์
[ 12 ] วิธีการทางเลือกของการสกัดไขมันจะ
ขึ้นอยู่กับชนิดของสาหร่ายเซลล์เจริญเติบโตและหนา
ของผนังเซลล์ทำให้เซลล์ของไขมันจะปลดปล่อย [ 40 ] .
หลายวิธีการเหล่านี้จะไม่เป็นไปได้ที่ขนาดใหญ่ เนื่องจากความต้องการนำเข้าพลังงานสูง

วิธีที่เหมาะสมที่สุดของการสกัดลิปิด
ถึงวันที่มีการใช้สารละลาย ข้อเสียโดยธรรมชาติ
ของวิธีนี้คือ การสกัดด้วยตัวทำละลายอาจถือส่วนที่เหลือ
ชีวมวลไม่เหมาะสมสำหรับใช้เป็นอาหารสัตว์ .
การแปลงไขมันต้องใช้สาหร่ายเชื้อเพลิงชีวภาพที่จะมีประสิทธิภาพ
ใช้ . กระบวนการผลิตไบโอดีเซลโดยทั่วไปทำได้โดย
กระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นกับโซ่สั้นในขณะที่ระดับแอลกอฮอล์โดย
กรด เบส หรือเอนไซม์ปฏิกิริยา มีระดับสูงของกรดไขมันอิสระในการกระจายฐาน catalysed ไขมัน

ผลกระบวนการทรานส์เอสเทอริฟิเคชั่นในการสูญเสียจากการก่อตัวของสบู่สปอนนิฟิเคชั่นเป็นผู้รับผิดชอบ
สำหรับการบริโภคของฐานตัวเช่นเดียวกับการตามน้ำ
กู้คืนยาก [ 19 ] ที่มีระดับสูงของกรดไขมัน
ฟรี [ 15 ] ปฏิกิริยา แต่ช้า การเร่งปฏิกิริยากรด catalysed
ต้องเพิ่มอุณหภูมิและความดัน
ทำให้มันแพงขนาดใหญ่ที่ [ 44 ] โดย
เอนไซม์ปฏิกิริยาโดยทั่วไปไม่เหมาะสำหรับขนาดใหญ่แปลง
เนื่องจากต้นทุนการผลิตเอนไซม์สูงและการไร้ความสามารถของปฏิกิริยา
วิ่งให้ครบถ้วน [ 28 ] การแยกและวิธีการตรวจหา
ที่หลากหลายในกระบวนการไหลของ
การผลิตเชื้อเพลิงชีวภาพสามารถทำได้โดยการทั้งเปียกและแห้งสาหร่ายชีวมวลที่มีกรดไขมันโซ่ยาว

ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชัน .