Term 8: Biomass Accumulation Effici

Term 8: Biomass Accumulation Efficiency
The term biomass accumulation efficiency accounts for energy
that is used for cellular functions rather than stored directly as
biomass. Thus, it is the ratio of the chemical energy stored in
the cell as biomass to the total energy captured. During normal
growth, energy required by the cell may be retrieved by
consuming carbohydrates already stored, or by using ATP
directly. All cell functions that require energy are included in
this term, such as maintenance, repair, and synthesis of
complex molecules (including oils). The complexities of
energy use considered by biomass accumulation efficiency
are not well understood and are highly dependent on factors
such as species, temperature, and nitrogen source. Therefore,
because the methodology of the theoretical case seeks to avoid
disputable assumptions, term 8 was considered to be 100%,
perfect efficiency of biomass accumulation, implying that the
cell does not require any of its captured energy to maintain
itself or synthesize complex molecules.
For the best case, the “cost of living” accounted for by this
term was estimated from a survey of a variety of sources, some
of which consider only respiration, and others which consider
cell energy use comprehensively. Sukenik et al. [32] estimated
that the costs of living consume 35% of the total energy
captured by photosynthesis, meaning a biomass accumulation
efficiency of 65%. Falkowski et al. [12] cited values of47–86% for what the authors call “net growth efficiency” for
various species and irradiances. Langdon [22] reported
values for a respiration to gross production ratio of 21–89%
for various species, which translates to 11–79% for this
efficiency term. Goldman [13] used an estimate of 87.5%. In
contrast, Zhu et al. estimated a 66% percent loss of energy in
carbohydrate synthesis in higher plants, which translates to
34% for this term [35]. Given this wide range of estimated
values, for the best case, a value of 50% was chosen for
biomass accumulation efficiency.
Term 9: Biomass Energy Content
The term biomass energy content describes how much
biomass will be produced for the amount of captured
energy, also called heat of combustion. Values cited in other
literature range from 20 to 23.75 kJ∙g−1 [1, 3, 13, 20, 31].
Energy content can also be calculated via weighted average of
proteins, carbohydrates, and oil, with energy contents 16.7,
15.7, and 37.6 kJ∙g−1
, respectively [27]. For algae with 50%
oil content (assumed in term 10, below), energy content by
this method is 26.9 kJ∙g−1
. However, a value of 21.9 kJ∙g−1
,
the median of the range from the literature, was chosen
because it represents the energy content during the growth of
the culture rather than the oil-laden state just before harvest.
Terms 1 through 9 combined result in total biomass
growth rate, usually expressed as g∙m−2
∙day−1
.
Term 10: Cell Oil Content
The term cell oil content is the portion of the cell that can
be refined into a usable biofuel. A theoretical maximum
value is not yet known for a cell’s oil content, and oil
content is highly specific to species and growth conditions.
Most values reported in the literature are total lipid content
of dry cell weight (DCW). Chisti [8] presented a summary
of algal lipid contents ranging from 15% to 77% DCW.
Rodolfi et al. [28] presented cited values as high as 70%
and 85% DCW, but also note that lipid accumulation often
corresponds with reduced biomass productivity, so the
high-growth requirement of production systems may
necessitate species with lower lipid content and higher
growth rates. A recent comprehensive survey by Hu et al.
[19] showed an average total lipid content for oleaginous
green algae of 45.7% DCW under stress conditions.
However, while the oil extracted from algal biomass can
readily be converted into a usable biofuel, it is not yet clear
how much of the remaining cellular lipids can also be
converted. An additional overestimation may be introduced
because most of the values reported in the literature are
based on gravimetric analysis, which may overestimate
total lipid content by co-extracting some non-lipid components
such as proteins, carbohydrates, and pigments. For this work, 50% oil content was chosen for both the
theoretical and best cases, though it is acknowledged this
may be an overestimate of what will be achievable for
production systems for the reasons stated above.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Term 8: Biomass Accumulation EfficiencyThe term biomass accumulation efficiency accounts for energythat is used for cellular functions rather than stored directly asbiomass. Thus, it is the ratio of the chemical energy stored inthe cell as biomass to the total energy captured. During normalgrowth, energy required by the cell may be retrieved byconsuming carbohydrates already stored, or by using ATPdirectly. All cell functions that require energy are included inthis term, such as maintenance, repair, and synthesis ofcomplex molecules (including oils). The complexities ofenergy use considered by biomass accumulation efficiencyare not well understood and are highly dependent on factorssuch as species, temperature, and nitrogen source. Therefore,because the methodology of the theoretical case seeks to avoiddisputable assumptions, term 8 was considered to be 100%,perfect efficiency of biomass accumulation, implying that thecell does not require any of its captured energy to maintainitself or synthesize complex molecules.For the best case, the “cost of living” accounted for by thisterm was estimated from a survey of a variety of sources, someof which consider only respiration, and others which considercell energy use comprehensively. Sukenik et al. [32] estimatedthat the costs of living consume 35% of the total energycaptured by photosynthesis, meaning a biomass accumulationefficiency of 65%. Falkowski et al. [12] cited values of47–86% for what the authors call “net growth efficiency” forพันธุ์และ irradiances ต่าง ๆ แลงดอน [22] รายงานค่าสำหรับหายใจอัตราส่วนผลิตรวม 21 – 89%สำหรับสายพันธุ์ต่าง ๆ ที่แปลนี้ 11 – 79%คำประสิทธิภาพการ โกลด์แมน [13] ใช้ประมาณ 87.5% ในความคมชัด al. et ซูโดยประมาณ 66% เปอร์เซ็นต์สูญเสียพลังงานในการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตในพืชสูง ซึ่งแปล34% สำหรับระยะนี้ [35] รับช่วงนี้กว้างประมาณค่า สำหรับกรณีดีที่สุด ค่าของ 50% ถูกเลือกให้เป็นชีวมวลสะสมประสิทธิภาพการระยะที่ 9: ชีวมวลพลังงานเนื้อหาอธิบายเนื้อหาพลังงานชีวมวลระยะเท่าใดชีวมวลที่จะผลิตสำหรับจำนวนจับพลังงาน หรือที่เรียกว่าการเผาไหม้ของความร้อน ค่าที่อ้างถึงในอื่น ๆวรรณกรรมตั้งแต่ 20 ไป 23.75 kJ∙g−1 [1, 3, 13, 20, 31]เนื้อหาพลังงานคำนวณผ่านค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และ น้ำมัน มีเนื้อหาพลังงาน 16.715.7 และ 37.6 kJ∙g−1ตามลำดับ [27] สำหรับสาหร่ายกับ 50%ปริมาณน้ำมัน (สันนิษฐานในระยะ 10 ด้านล่าง), พลังงานเนื้อหาโดยวิธีนี้คือ 26.9 kJ∙g−1. อย่างไรก็ตาม ค่า 21.9 kJ∙g−1,มัธยฐานของช่วงจากวรรณคดี ถูกเลือกเนื่องจากแสดงเนื้อหาพลังงานในระหว่างการเจริญเติบโตของวัฒนธรรมมากกว่ารัฐรับภาระน้ำมันก่อนเก็บเกี่ยวข้อ 1 ถึง 9 รวมผลในชีวมวลรวมอัตราการเติบโต โดยปกติจะแสดงเป็น g∙m−2∙day−1.ระยะ 10: ปริมาณน้ำมันเซลล์ระยะเซลล์น้ำมันเนื้อหาเป็นส่วนของเซลล์ที่สามารถbe refined into a usable biofuel. A theoretical maximumvalue is not yet known for a cell’s oil content, and oilcontent is highly specific to species and growth conditions.Most values reported in the literature are total lipid contentof dry cell weight (DCW). Chisti [8] presented a summaryof algal lipid contents ranging from 15% to 77% DCW.Rodolfi et al. [28] presented cited values as high as 70%and 85% DCW, but also note that lipid accumulation oftencorresponds with reduced biomass productivity, so thehigh-growth requirement of production systems maynecessitate species with lower lipid content and highergrowth rates. A recent comprehensive survey by Hu et al.[19] showed an average total lipid content for oleaginousgreen algae of 45.7% DCW under stress conditions.However, while the oil extracted from algal biomass canreadily be converted into a usable biofuel, it is not yet clearhow much of the remaining cellular lipids can also beconverted. An additional overestimation may be introducedbecause most of the values reported in the literature arebased on gravimetric analysis, which may overestimatetotal lipid content by co-extracting some non-lipid componentssuch as proteins, carbohydrates, and pigments. For this work, 50% oil content was chosen for both thetheoretical and best cases, though it is acknowledged thismay be an overestimate of what will be achievable forproduction systems for the reasons stated above.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ระยะเวลา 8: ชีวมวลที่มีประสิทธิภาพการสะสมระยะบัญชีสะสมของจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสำหรับการใช้พลังงานที่ใช้สำหรับฟังก์ชั่นโทรศัพท์มือถือมากกว่าเก็บไว้โดยตรงเป็นชีวมวล ดังนั้นจึงเป็นอัตราส่วนของพลังงานเคมีที่เก็บไว้ในมือถือเป็นชีวมวลพลังงานทั้งหมดที่ถูกจับ ในช่วงปกติการเจริญเติบโตของพลังงานที่จำเป็นโดยเซลล์อาจจะเรียกโดยคาร์โบไฮเดรตบริโภคที่เก็บไว้อยู่แล้วหรือโดยการใช้เอทีพีโดยตรง ทุกฟังก์ชั่นมือถือที่ต้องใช้พลังงานจะรวมอยู่ในระยะนี้เช่นการบำรุงรักษาซ่อมแซมและการสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อน(รวมน้ำมัน) ความซับซ้อนของการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพการพิจารณาโดยการสะสมพลังงานชีวมวลจะไม่เข้าใจดีและสูงขึ้นอยู่กับปัจจัยเช่นชนิดอุณหภูมิและแหล่งไนโตรเจน ดังนั้นเพราะวิธีการของทฤษฎีกรณีที่พยายามที่จะหลีกเลี่ยงการสมมติฐานโต้แย้งคำ8 ได้รับการพิจารณาให้เป็น 100% มีประสิทธิภาพที่สมบูรณ์แบบของการสะสมพลังงานชีวมวลหมายความว่ามือถือไม่จำเป็นต้องมีการใช้พลังงานที่ถูกจับในการรักษาตัวเองหรือสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อนสำหรับกรณีที่ดีที่สุดที่ "ค่าครองชีพ" คิดนี้ระยะเป็นที่คาดกันจากการสำรวจความหลากหลายของแหล่งที่มาบางส่วนซึ่งพิจารณาหายใจเท่านั้นและอื่นๆ ที่พิจารณาการใช้พลังงานเซลล์กว้าง Sukenik et al, [32] ที่คาดว่าค่าใช้จ่ายของการใช้ชีวิตกิน35% ของพลังงานทั้งหมดจับโดยการสังเคราะห์ความหมายสะสมของจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพ65% Falkowski et al, [12] อ้างค่า of47-86% สำหรับสิ่งที่ผู้เขียนเรียกว่า "ประสิทธิภาพการเจริญเติบโตสุทธิ" สำหรับสายพันธุ์ต่างๆและirradiances แลงดอน [22] รายงานค่าสำหรับการหายใจต่อการผลิตขั้นต้น21-89% สำหรับสายพันธุ์ต่าง ๆ ซึ่งหมายถึง 11-79% สำหรับเรื่องนี้ในระยะที่มีประสิทธิภาพ โกลด์แมน [13] ใช้ประมาณ 87.5% จาก ในทางตรงกันข้าม Zhu et al, การสูญเสียประมาณร้อยละ 66% ของการใช้พลังงานในการสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตในพืชที่สูงขึ้นซึ่งหมายถึง34% สำหรับในระยะนี้ [35] ให้นี้หลากหลายของการประมาณค่าสำหรับกรณีที่ดีที่สุดมูลค่า 50% เป็นทางเลือกสำหรับประสิทธิภาพการสะสมชีวมวล. ระยะเวลา 9: พลังงานชีวมวลเนื้อหาเนื้อหาพลังงานชีวมวลคำอธิบายเท่าใดชีวมวลจะมีการผลิตจำนวนจับพลังงานที่เรียกว่าความร้อนจากการเผาไหม้ ค่านิยมที่อ้างถึงในอื่น ๆช่วงวรรณกรรม 20-23.75 กิโลจูล∙กรัม-1 [1, 3, 13, 20, 31]. เนื้อหาพลังงานยังสามารถคำนวณผ่านถัวเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของโปรตีนคาร์โบไฮเดรตและน้ำมันที่มีเนื้อหาพลังงาน 16.7, 15.7 และ 37.6 กิโลจูล∙กรัม-1 ตามลำดับ [27] สำหรับสาหร่าย 50% ปริมาณน้ำมัน (สันนิษฐานว่าในระยะ 10 ด้านล่าง) ปริมาณพลังงานโดยวิธีนี้คือ26.9 กิโลจูล∙กรัม-1 อย่างไรก็ตามมูลค่าของ 21.9 กิโลจูล∙กรัม-1, เฉลี่ยของช่วงจากวรรณกรรมที่ได้รับเลือกเพราะมันหมายถึงปริมาณพลังงานในช่วงการเจริญเติบโตของวัฒนธรรมมากกว่ารัฐน้ำมันภาระเพียงก่อนการเก็บเกี่ยว. ข้อตกลงและเงื่อนไขที่ 1 ถึง 9 ผลรวมกันในชีวมวลรวมอัตราการเจริญเติบโตแสดงมักจะเป็นก. ม. ∙-2 ∙วัน 1. ระยะเวลา 10: เซลล์น้ำมันเนื้อหามือถือระยะปริมาณน้ำมันที่เป็นส่วนหนึ่งของมือถือที่สามารถกลั่นเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้งานได้ สูงสุดทางทฤษฎีค่ายังไม่ทราบสำหรับเนื้อหาของเซลล์น้ำมันและน้ำมันเนื้อหาเป็นอย่างมากโดยเฉพาะสายพันธุ์และสภาวะการเจริญเติบโต. ค่าส่วนใหญ่รายงานในวรรณคดีที่มีไขมันรวมของน้ำหนักเซลล์แห้ง (DCW) Chisti [8] นำเสนอบทสรุปของเนื้อหาไขมันสาหร่ายตั้งแต่15% ถึง 77% DCW. Rodolfi et al, [28] อ้างนำเสนอค่าสูงถึง 70% และ 85% DCW แต่ยังทราบการสะสมไขมันที่มักจะสอดคล้องกับการผลิตชีวมวลลดลงดังนั้นความต้องการที่มีการเติบโตสูงของระบบการผลิตอาจจำเป็นต้องมีสายพันธุ์ที่มีปริมาณไขมันต่ำและสูงกว่าอัตราการเจริญเติบโต การสำรวจที่ครอบคลุมที่ผ่านมาโดย Hu et al. [19] แสดงให้เห็นไขมันรวมเฉลี่ยสำหรับน้ำมันสาหร่ายสีเขียวของ45.7% DCW ภายใต้เงื่อนไขความเครียด. อย่างไรก็ตามในขณะที่น้ำมันที่สกัดจากชีวมวลสาหร่ายสามารถพร้อมที่จะเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้งานได้ก็คือยังไม่ชัดเจนเท่าใดของไขมันในโทรศัพท์มือถือที่เหลือนอกจากนี้ยังสามารถแปลง ประเมินค่าสูงเพิ่มเติมอาจจะนำมาใช้เพราะส่วนใหญ่ของค่าที่รายงานในวรรณคดีที่มีอยู่บนพื้นฐานของการวิเคราะห์gravimetric ซึ่งอาจประเมินค่าสูงไขมันโดยรวมร่วมการสกัดส่วนประกอบบางอย่างที่ไม่ใช่ไขมันเช่นโปรตีนคาร์โบไฮเดรตและสี สำหรับงานนี้ปริมาณน้ำมัน 50% เป็นทางเลือกสำหรับทั้งสองกรณีทางทฤษฎีและดีที่สุดถึงแม้ว่ามันจะได้รับการยอมรับนี้อาจจะประเมินค่าสูงของสิ่งที่จะทำได้สำหรับระบบการผลิตสำหรับเหตุผลที่ระบุไว้ข้างต้น

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ระยะที่ 8 : การสะสมมวลชีวภาพประสิทธิภาพ
ชีวมวลประสิทธิภาพในระยะสะสมบัญชีพลังงาน
ที่ใช้สำหรับหน้าที่ของเซลล์ แทนที่จะเก็บไว้โดยตรงเช่น
ชีวมวล ดังนั้น มันคืออัตราส่วนของสารเคมีพลังงานที่เก็บไว้ในเซลล์เป็นชีวมวล
กับพลังงานทั้งหมดถูกจับ ในระหว่างการเจริญเติบโตปกติ
, พลังงานที่ต้องใช้ โดยเซลล์จะถูกดึงโดย
การบริโภคคาร์โบไฮเดรตแล้วเก็บไว้หรือโดยการใช้ ATP
โดยตรง ทุกเซลล์ฟังก์ชันที่ต้องการพลังงานรวมใน
ในระยะนี้ เช่น การบำรุงรักษา ซ่อมแซม และสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อน ( รวมน้ำมัน )
. ความซับซ้อนของการใช้พลังงานจากชีวมวลสะสม

ถือว่าประสิทธิภาพไม่ได้ดีเข้าใจ และจะขอขึ้นอยู่กับปัจจัย
เช่นชนิด อุณหภูมิ และแหล่งไนโตรเจน ดังนั้น
เพราะหลักการของทฤษฎีนี้พยายามที่จะหลีกเลี่ยง
สมมติฐานที่โต้แย้งได้ , ระยะ 8 ถือว่าเป็น 100%
ประสิทธิภาพที่สมบูรณ์แบบของการสะสมมวลชีวภาพหมายถึง
เซลล์ไม่ต้องใด ๆของพลังงานที่บันทึกของการรักษา
ตัวเองหรือสังเคราะห์โมเลกุลที่ซับซ้อน .
สำหรับกรณีที่ดีที่สุด " ค่าครองชีพ " คิดแบบนี้
ระยะประมาณจากการสำรวจความหลากหลายของแหล่งที่มา บาง
ซึ่งพิจารณาเท่านั้น การหายใจ และคนอื่น ๆซึ่งพิจารณา
ใช้พลังงานของเซลล์อย่างทั่วถึง สุคินิค et al . [ 32 ] ประมาณ
ที่ครองชีพบริโภค 35 % ของพลังงานทั้งหมด
จับโดยการสังเคราะห์แสง หมายถึง ประสิทธิภาพของการสะสมมวลชีวภาพ
65% falkowski et al .[ 12 ] อ้างค่า of47 – 86 % สำหรับสิ่งที่ผู้เขียนเรียกว่า " ประสิทธิภาพ " การเติบโตสุทธิสำหรับ
ชนิดต่าง ๆ และ irradiances . แลงดอน [ 22 ] รายงาน
ค่าสำหรับการหายใจต่อการผลิตรวม 21 – 89 %
สำหรับชนิดต่าง ๆซึ่งแปล 11 – 79 % นี้
ประสิทธิภาพระยะยาว โกลด์แมน [ 13 ] ใช้ประมาณ 87.5 % ใน
ความคมชัด , Zhu et al . ประมาณ 66 เปอร์เซ็นต์การสูญเสียพลังงานใน
การสังเคราะห์คาร์โบไฮเดรตในพืชสูง ซึ่งแปล
34% สำหรับเทอมนี้ [ 3 ] ให้ช่วงกว้างประมาณ
ค่า สำหรับกรณีที่ดีที่สุด ค่า 50% ถูกเลือกเพื่อประสิทธิภาพการสะสมมวลชีวภาพ
.
ในระยะ 9 : ชีวมวลพลังงาน
คำว่า พลังงานชีวมวลเนื้อหาอธิบายเท่าไหร่
ชีวมวลจะผลิตปริมาณจับ
พลังงานที่เรียกว่าความร้อนของการเผาไหม้ค่าอ้างในช่วง
วรรณกรรมอื่นจาก 20 ถึง 23.75 KJ ∙ G − 1 [ 1 , 3 , 13 , 20 , 31 ] .
เนื้อหาพลังงานสามารถถูกคำนวณโดยเฉลี่ยแบบถ่วงน้ำหนักของ
โปรตีนคาร์โบไฮเดรตและน้ำมันกับพลังงานเนื้อหา 16.7
4 , และ 37.6 KJ ∙ G − 1
, ตามลำดับ [ 27 ] สาหร่ายที่มีปริมาณน้ำมัน 50 %
( สันนิษฐานว่าในระยะ 10 ด้านล่าง ) , ปริมาณพลังงานโดย
วิธีนี้เป็นวิธีที่ 26.9 KJ ∙ G − 1

อย่างไรก็ตาม มูลค่า 21.9 กิโล∙ G − 1

,ค่ามัธยฐานของช่วงจากวรรณคดี คือเลือก
เพราะมันหมายถึงเนื้อหาพลังงานในระหว่างการเจริญเติบโตของ
วัฒนธรรมมากกว่าน้ำมันหนัก สภาพก่อนเก็บเกี่ยว
แง่ 1 ถึง 9 รวมผลในชีวมวล
อัตราการเจริญเติบโตรวม มักจะแสดงเป็น G ∙ m − 2 ∙− 1 วัน

ระยะเวลา 10 :

เทอมเซลล์เซลล์ปริมาณน้ำมัน น้ำมันเป็นส่วนของเซลล์ที่สามารถ
ถูกกลั่นเป็นเชื้อเพลิงที่สามารถใช้งานได้ มูลค่าสูงสุด
ทฤษฎี ยังไม่เป็นที่รู้จักสำหรับปริมาณน้ำมันของเซลล์ และ น้ำมัน
เนื้อหาขอเฉพาะชนิดและเงื่อนไขการเจริญเติบโต .
ค่ามากที่สุดรายงานในวรรณคดีทั้งหมดไขมัน
น้ำหนักเซลล์แห้ง ( dcw ) จิสติ [ 8 ] นำเสนอสรุป
เนื้อหาไขมันสาหร่ายตั้งแต่ 15% ถึง 77% dcw .
rodolfi et al .[ 28 ] นำเสนออ้างค่าสูงเท่ากับ 70 %
และ 85% dcw แต่สังเกตว่า ไขมันสะสม มักจะสอดคล้องกับปริมาณผลผลิตลดลง

การเจริญเติบโตสูง ดังนั้นความต้องการของระบบการผลิตอาจ
necessitate ชนิดไขมันต่ำและอัตราการเจริญเติบโตที่สูงกว่า

การสำรวจครอบคลุมล่าสุดโดย Hu et al .
[ 19 ] พบเฉลี่ยรวมไขมันในสาหร่ายสีเขียวที่ผสมด้วยน้ำมัน
45 .7 % dcw ภายใต้สภาวะความเครียด
อย่างไรก็ตามในขณะที่น้ำมันสกัดจากชีวมวลสาหร่ายสามารถ
พร้อมที่จะแปลงเป็นเชื้อเพลิงชีวภาพที่ใช้งานได้ มันยังไม่ชัดเจนเท่าไหร่ ที่เหลืออีก

เซลล์ไขมันยังสามารถแปลง มีการประเมินมากเกินไปเพิ่มเติมอาจจะแนะนำ
เพราะส่วนใหญ่ของค่ารายงานในวรรณคดีจะขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ด้วย

ซึ่งอาจได้ค่าที่สูงเกินไปไขมันทั้งหมด โดยแยกบางไม่มีไขมันส่วนประกอบ Co
เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และสี สำหรับงานนี้ ปริมาณน้ำมัน 50% ได้รับเลือกทั้งทฤษฎีและกรณี
ที่ดีที่สุด แม้ว่าจะได้รับการยอมรับนี้
อาจจะเป็น อย่ามองข้ามสิ่งที่จะเป็นไปได้สำหรับ
ระบบการผลิตเหตุผลดังกล่าวข้างต้น