stringtranslate.com

Альгакультура

Ферма морских водорослей в Уроа , Занзибар
Альгакультура в кибуце Кетура , Израиль

Альгакультура — это форма аквакультуры, включающая выращивание видов водорослей . [1]

Большинство водорослей, которые намеренно культивируются, попадают в категорию микроводорослей (также называемых фитопланктоном , микрофитами или планктонными водорослями ). Макроводоросли , обычно известные как морские водоросли , также имеют множество коммерческих и промышленных применений, но из-за их размера и особых требований среды, в которой они должны расти, они не так легко поддаются выращиванию (однако это может измениться с появлением новых культиваторов морских водорослей, которые по сути являются очистителями водорослей, использующими восходящие пузырьки воздуха в небольших контейнерах). [ необходима цитата ]

Коммерческое и промышленное выращивание водорослей имеет многочисленные применения, включая производство нутрицевтиков , таких как жирные кислоты омега-3 (в виде масла водорослей) [2] [3] [4] или натуральных пищевых красителей и красителей , продуктов питания , удобрений , биопластиков , химического сырья (сырья), богатых белком кормов для животных/ аквакультуры , фармацевтических препаратов и водорослевого топлива [5] , а также может использоваться в качестве средства контроля загрязнения и естественного связывания углерода . [6]

Мировое производство выращиваемых водных растений, среди которых преобладают морские водоросли, выросло в объеме производства с 13,5 миллионов тонн в 1995 году до чуть более 30 миллионов тонн в 2016 году. [7] Культивируемые микроводоросли уже вносят вклад в широкий спектр секторов в формирующейся биоэкономике . [8] Исследования показывают, что существуют большие потенциалы и преимущества водорослевого культивирования для развития будущей здоровой и устойчивой продовольственной системы . [9] [6]

Использование водорослей

Еда

Дульсе — одна из многих съедобных водорослей.
Водорослевое выращивание может стать важной частью здоровой и устойчивой продовольственной системы [9]

Несколько видов водорослей выращиваются для еды. Хотя водоросли обладают качествами устойчивого источника пищи, «производя легкоусвояемые белки, липиды и углеводы, а также богаты незаменимыми жирными кислотами, витаминами и минералами» и, например, имея высокую продуктивность белка на акр, существует несколько проблем «между текущим производством биомассы и крупномасштабным экономическим производством водорослей для рынка продовольствия». [6]

Лабораторные манипуляции

Австралийские ученые из Университета Флиндерса в Аделаиде экспериментировали с использованием морских микроводорослей для производства белков для потребления человеком, создавая такие продукты, как « икра », веганские бургеры, искусственное мясо , джемы и другие пищевые пасты . Манипулируя микроводорослями в лаборатории , можно увеличить содержание белка и других питательных веществ , а также изменить вкусы, чтобы сделать их более вкусными. Эти продукты оставляют гораздо меньший углеродный след , чем другие формы белка, поскольку микроводоросли поглощают, а не производят углекислый газ , который способствует образованию парниковых газов . [22]

Удобрение и агар

На протяжении столетий водоросли использовались в качестве удобрения . Они также являются отличным источником калия для производства поташа и нитрата калия . Некоторые виды микроводорослей также могут использоваться таким образом. [23]

Для изготовления агара используются как микроводоросли, так и макроводоросли . [20] [24] [21]

Контроль загрязнения

В связи с обеспокоенностью глобальным потеплением изыскиваются новые методы для полного и эффективного улавливания CO 2. Углекислый газ, который производит установка, сжигающая углеродное топливо, может поступать в открытые или закрытые системы водорослей, фиксируя CO 2 и ускоряя рост водорослей. Неочищенные сточные воды могут поставлять дополнительные питательные вещества, тем самым превращая два загрязняющих вещества в ценные товары. [25]

Отходы CO2 высокой чистоты , а также поглощенный углерод из атмосферы могут быть использованы с потенциально значительными выгодами для смягчения последствий изменения климата . [26] [27] [28]

Изучается возможность выращивания водорослей для связывания урана/плутония и очистки стоков удобрений.

Производство энергии

Бизнес, академические круги и правительства изучают возможность использования водорослей для производства бензина, биодизеля, биогаза и других видов топлива. Водоросли сами по себе могут использоваться в качестве биотоплива, а также для получения водорода.

Микроводоросли также исследуются для производства водорода – например, микрокапель для клеток водорослей или синергетических водорослево-бактериальных многоклеточных сфероидальных микробных реакторов, способных производить кислород, а также водород посредством фотосинтеза при дневном свете на воздухе. [29] [30]

Микрогенерация

Дом Биоинтеллектуального Коэффициента (BIQ) в Гамбурге

Дом BIQ  [de], построенный в 2013 году [31] [32] в Германии, представляет собой показательный экспериментальный бионический дом, в котором стеклянные фасадные панели используются для выращивания микроводорослей . [ 33] После того, как панели нагреются, тепловая энергия может также извлекаться через теплообменник для подачи теплой воды в здание. [33] Технология все еще находится на ранней стадии и пока не подходит для более широкого использования.

Green Power House в Монтане, США, использовал недавно разработанную технологию аквакультуры водорослей в системе, которая использует солнечный свет и древесные отходы с лесопилки для обеспечения питательными веществами восьми водорослевых прудов AACT, которые покрывают его пол. [34] Выявленные проблемы фасадов из водорослей включают долговечность панелей из микроводорослей, необходимость обслуживания, а также затраты на строительство и обслуживание [35].

В 2022 году новостные агентства сообщили о разработке компанией биопанелей из водорослей для устойчивой генерации энергии , жизнеспособность которых пока неясна. [36] [37]

Секвестрация углерода

Лес водорослей
Луг морской травы

Водоросли растут в мелководных и прибрежных районах и захватывают значительное количество углерода, который может быть перенесен в глубины океана океаническими механизмами; водоросли, достигающие глубин океана, связывают углерод и предотвращают его обмен с атмосферой на протяжении тысячелетий. [38] Было предложено выращивать водоросли в открытом море с целью погружения водорослей в глубины моря для связывания углерода. [39] Кроме того, водоросли растут очень быстро и теоретически могут быть собраны и переработаны для получения биометана , путем анаэробного сбраживания для выработки электроэнергии, посредством когенерации/ТЭЦ или в качестве замены природного газа . Одно исследование показало, что если бы фермы по выращиванию морских водорослей покрывали 9% океана, они могли бы производить достаточно биометана для удовлетворения эквивалентного спроса Земли на энергию ископаемого топлива, удалять 53 гигатонны CO2 в год из атмосферы и устойчиво производить 200 кг рыбы в год на человека для 10 миллиардов человек. [40] Идеальные виды для такого выращивания и переработки включают Laminaria digitata , Fucus serratus и Saccharina latissima . [41]

Как макроводоросли , так и микроводоросли изучаются в качестве возможных средств связывания углерода. [42] [43] Морской фитопланктон обеспечивает половину глобальной фотосинтетической фиксации CO2 ( чистая мировая первичная продукция ~50 Пг C в год) и половину продукции кислорода, несмотря на то, что он составляет всего ~1% от мировой биомассы растений. [44]

Поскольку водоросли не содержат сложного лигнина, который присутствует в наземных растениях , углерод, содержащийся в водорослях, высвобождается в атмосферу быстрее, чем углерод, улавливаемый на суше. [42] [45] Водоросли были предложены в качестве краткосрочного хранилища углерода, который может использоваться в качестве сырья для производства различных видов биогенного топлива. [46]

Женщины, работающие с водорослями
Крупномасштабное выращивание морских водорослей может поглощать значительные объемы углерода. [47] Дикие морские водоросли будут поглощать большие объемы углерода посредством растворенных частиц органического вещества, переносимых на глубоководное морское дно, где они будут захоронены и оставаться там в течение длительных периодов времени. [48] Что касается углеродного земледелия, потенциальный рост морских водорослей для углеродного земледелия приведет к тому, что собранные морские водоросли будут транспортироваться в глубокие слои океана для долгосрочного захоронения. [48] Выращивание морских водорослей происходит в основном в прибрежных районах Азиатско-Тихоокеанского региона, где это быстро растущий рынок. [48] Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата рекомендует «дальнейшее исследовательское внимание» к выращиванию морских водорослей в качестве тактики смягчения последствий. [49]

Другие применения

Хлорелла , в частности трансгенный штамм, несущий дополнительный ген редуктазы ртути , изучалась как средство для восстановления окружающей среды из-за ее способности снижать содержание ртути.2+
к менее токсичной элементарной ртути. [50]

Культивируемые штаммы эндосимбионтов микроводорослей обычных кораллов исследуются как потенциальный способ повышения термоустойчивости кораллов для повышения их устойчивости к изменению климата и обесцвечиванию . [51] [52] [53]

Культивируемые микроводоросли используются в исследованиях и разработках для потенциального медицинского применения, в частности для микроботов [54], таких как биогибридные микропловцы для целенаправленной доставки лекарств .

Культивируемые водоросли используются во многих других целях, включая производство косметики, [55] [ необходимо дальнейшее объяснение ] корма для животных, [55] [ необходимо дальнейшее объяснение ] производство биопластика, производство красителей и пигментов, производство химического сырья и фармацевтических ингредиентов. [ необходимо дальнейшее объяснение ]

Выращивание, сбор и переработка водорослей

Монокультура

Большинство производителей предпочитают монокультурное производство и прилагают значительные усилия для поддержания чистоты своих культур. Однако микробиологические загрязнители все еще изучаются. [56]

В смешанных культурах один вид со временем становится доминирующим, и если считается, что недоминирующий вид имеет особую ценность, необходимо получить чистые культуры для культивирования этого вида. Индивидуальные культуры видов также очень нужны для исследовательских целей.

Распространенным методом получения чистых культур является серийное разбавление . Культиваторы разбавляют либо дикий образец, либо лабораторный образец, содержащий желаемые водоросли, отфильтрованной водой и вводят небольшие аликвоты (меры этого раствора) в большое количество небольших контейнеров для выращивания. Разбавление следует за микроскопическим исследованием исходной культуры, которое предсказывает, что несколько контейнеров для выращивания содержат одну клетку желаемого вида. После подходящего периода на световом столе культиваторы снова используют микроскоп для идентификации контейнеров для начала более крупных культур.

Другой подход заключается в использовании специальной среды, которая исключает другие организмы, включая инвазивные водоросли. Например, Dunaliella — это широко распространенный род микроводорослей, который процветает в чрезвычайно соленой воде, которую могут переносить лишь немногие другие организмы.

В качестве альтернативы, смешанные культуры водорослей могут хорошо работать для личинок моллюсков . Во-первых, культиватор фильтрует морскую воду, чтобы удалить водоросли, которые слишком велики для личинок, чтобы их съесть. Затем культиватор добавляет питательные вещества и, возможно, аэрирует результат. Через один или два дня в теплице или на открытом воздухе полученный жидкий суп из смешанных водорослей готов для личинок. Преимущество этого метода — низкие затраты на обслуживание.

Выращивание водорослей

Установка для выращивания микроводорослей [9]
Микроводоросли используются для выращивания артемии , которая производит спящие яйца (на фото). Затем яйца могут быть выведены по требованию и скармливаться культивируемым личинкам рыб и ракообразным.

Вода, углекислый газ , минералы и свет являются важными факторами в выращивании, и разные водоросли имеют разные потребности. Основная реакция для роста водорослей в воде - углекислый газ + световая энергия + вода = глюкоза + кислород + вода. [57] Это называется автотрофным ростом. Также возможно выращивать некоторые виды водорослей без света, эти виды водорослей потребляют сахара (например, глюкозу). Это известно как гетеротрофный рост.

Температура

Температура воды должна быть в диапазоне от 15˚C до 35˚C, который будет поддерживать определенные виды выращиваемых водорослей.

Свет и смешивание

В типичной системе выращивания водорослей, такой как открытый пруд, свет проникает только в верхние 3–4 дюйма (76–102 мм) воды, хотя это зависит от плотности водорослей. По мере роста и размножения водорослей культура становится настолько плотной, что блокирует проникновение света в более глубокие слои воды. Прямой солнечный свет слишком силен для большинства водорослей, которые могут использовать только около 1 ⁄ 10 количества света, которое они получают от прямого солнечного света; однако подвергание культуры водорослей воздействию прямого солнечного света (а не затенение) часто является лучшим курсом для сильного роста, поскольку водоросли под поверхностью способны использовать больше менее интенсивного света, создаваемого тенью водорослей над ними.

Чтобы использовать более глубокие пруды, производители перемешивают воду, заставляя водоросли циркулировать, чтобы они не оставались на поверхности. Колеса с лопастями могут перемешивать воду, а сжатый воздух, поступающий со дна, поднимает водоросли из нижних областей. Перемешивание также помогает предотвратить чрезмерное воздействие солнца.

Другой способ подачи света — поместить свет в систему. Пластины свечения, изготовленные из листов пластика или стекла и помещенные в резервуар, обеспечивают точный контроль интенсивности света и более равномерно его распределяют. Однако они редко используются из-за высокой стоимости.

Запах и кислород

Запах, связанный с болотами , топями и другими стоячими водами, может быть вызван истощением кислорода, вызванным разложением погибших цветущих водорослей . В бескислородных условиях бактерии, населяющие культуры водорослей, расщепляют органический материал и производят сероводород и аммиак , которые и вызывают запах. Эта гипоксия часто приводит к гибели водных животных. В системе, где водоросли намеренно выращиваются, поддерживаются и собираются, ни эвтрофикация , ни гипоксия, скорее всего, не возникнут.

Некоторые живые водоросли и бактерии также производят пахучие химикаты, в частности, некоторые цианобактерии (ранее классифицированные как сине-зеленые водоросли), такие как Anabaena . Наиболее известными из этих вызывающих запах химикатов являются MIB ( 2-метилизоборнеол ) и геосмин . Они дают затхлый или землистый запах, который может быть довольно сильным. Окончательная гибель цианобактерий высвобождает дополнительный газ, который задерживается в клетках. Эти химикаты обнаруживаются на очень низких уровнях — в диапазоне частей на миллиард — и отвечают за многие проблемы «вкуса и запаха» при очистке и распределении питьевой воды . [58] Цианобактерии также могут производить химические токсины, которые были проблемой в питьевой воде.

Питательные вещества

Питательные вещества, такие как азот (N), фосфор (P) и калий (K), служат удобрением для водорослей и, как правило, необходимы для роста. Кремний и железо, а также несколько микроэлементов также могут считаться важными морскими питательными веществами, поскольку их недостаток может ограничить рост или производительность в данной области. Углекислый газ также необходим; обычно для быстрого роста водорослей требуется поступление CO 2. Эти элементы должны быть растворены в воде в биодоступных формах, чтобы водоросли росли.

Методы

Выращивание макроводорослей

Подводное выращивание Eucheuma на Филиппинах
Фермер, выращивающий морские водоросли, стоит на мелководье и собирает съедобные водоросли, которые выросли на веревке.
Фермер, выращивающий морские водоросли в Нуса-Лембонгане (Индонезия), собирает съедобные водоросли, выросшие на веревке.

Выращивание морских водорослей или ламинарии — это практика выращивания и сбора морских водорослей . В простейшей форме фермеры собирают их с естественных грядок, в то время как в другой крайности фермеры полностью контролируют жизненный цикл урожая .

Семь наиболее культивируемых таксонов : Eucheuma spp., Kappaphycus alvarezii , Gracilaria spp., Saccharina japonica , Undaria pinnatifida , Pyropia spp. и Sargassum fusiforme . Eucheuma и K. alvarezii привлекательны для каррагинана ( желирующего агента ); Gracilaria выращивается для получения агара ; остальные употребляются в пищу после ограниченной обработки. [59] Морские водоросли отличаются от мангровых зарослей и морских трав , поскольку они являются фотосинтетическими водорослевыми организмами [60] и не цветут. [59]

Крупнейшими странами-производителями морских водорослей по состоянию на 2022 год являются Китай (58,62%) и Индонезия (28,6%); за ними следуют Южная Корея (5,09%) и Филиппины (4,19%). Другими известными производителями являются Северная Корея (1,6%), Япония (1,15%), Малайзия (0,53%), Занзибар ( Танзания , 0,5%) и Чили (0,3%). [61] [62] Выращивание морских водорослей часто развивалось для улучшения экономических условий и снижения давления на рыболовство. [63]

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ( ФАО ) сообщила, что мировое производство в 2019 году составило более 35 миллионов тонн. Северная Америка произвела около 23 000 тонн сырых морских водорослей. Аляска, Мэн, Франция и Норвегия более чем удвоили свое производство морских водорослей с 2018 года . По состоянию на 2019 год морские водоросли составляли 30% морской аквакультуры . [64]

Выращивание морских водорослей является углеродоотрицательной культурой с высоким потенциалом смягчения последствий изменения климата . [65] [66] Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата рекомендует «дальнейшее внимание к исследованиям» в качестве тактики смягчения последствий. [67] Всемирный фонд дикой природы , Oceans 2050 и The Nature Conservancy публично поддерживают расширенное выращивание морских водорослей. [64]

Открытая система выращивания

Пруд с каналом, используемый для выращивания микроводорослей. Вода находится в постоянном движении с помощью приводного лопастного колеса .

Открытая система выращивания водорослей подразумевает выращивание водорослей в мелководных ручьях, которые могут происходить из естественной системы или быть искусственно подготовленными. В этой системе водоросли можно выращивать в естественных водоемах, таких как озера, реки и океаны, а также в искусственных прудах, сделанных из бетона, пластика, прудовых пленок или различных материалов. Открытая система выращивания водорослей проста и экономически эффективна, что делает ее привлекательным вариантом для коммерческого производства продуктов на основе водорослей.

Открытые пруды очень уязвимы для заражения другими микроорганизмами, такими как другие виды водорослей или бактерии. Поэтому культиваторы обычно выбирают закрытые системы для монокультур. Открытые системы также не обеспечивают контроля температуры и освещения. Вегетационный период во многом зависит от местоположения и, за исключением тропических районов, ограничивается более теплыми месяцами. [1]

Системы открытых прудов дешевле в строительстве, для этого как минимум требуется только траншея или пруд. Большие пруды имеют наибольшую производительность по сравнению с другими системами сопоставимой стоимости. Кроме того, выращивание в открытых прудах может использовать необычные условия, которые подходят только для определенных водорослей. Например, Dunaliella salina растет в чрезвычайно соленой воде; эти необычные среды исключают другие типы организмов, позволяя выращивать чистые культуры в открытых прудах. Открытое культивирование также может работать, если есть система сбора только желаемых водорослей или если пруды часто повторно засеваются до того, как инвазивные организмы смогут значительно размножиться. Последний подход часто используется фермерами, выращивающими хлореллу , поскольку условия роста хлореллы не исключают конкурирующие водоросли.

Первый подход может быть использован в случае некоторых цепочечных диатомовых водорослей , поскольку их можно отфильтровать из потока воды, протекающего через выпускную трубу . « Наволочка » из мелкоячеистой ткани навязывается поверх выпускной трубы, позволяя другим водорослям выходить. Цепочечные диатомовые водоросли содержатся в мешке и кормят личинок креветок (в восточных инкубаторах ) и инокулируют новые резервуары или пруды.

Ограждение пруда прозрачным или полупрозрачным барьером фактически превращает его в теплицу. Это решает многие проблемы, связанные с открытой системой. Это позволяет выращивать больше видов, позволяет выращиваемым видам оставаться доминирующими и продлевает вегетационный период — если подогревать пруд, он может давать урожай круглый год. Пруды с открытыми каналами использовались для удаления свинца с использованием живой спирулины (Arthospira) sp . [68]

Водные лагуны

Лагуна — это тип водной экосистемы, которая характеризуется мелководным водоемом, отделенным от открытого океана естественными барьерами, такими как песчаные отмели, барьерные острова или коралловые рифы. Австралийская компания Cognis Australia — известная компания, которая специализируется на производстве β-каротина из Dunaliella salina, собранного в гиперсоленых обширных прудах, расположенных в лагуне Хатт и Уайалле . Эти пруды в основном используются для очистки сточных вод, а производство D. salina является вторичной выгодой. [69]

Открытое море

Выращивание в открытом море — это метод выращивания морских водорослей в открытом океане, а также на прибрежной линии на мелководье. Индустрия выращивания морских водорослей удовлетворяет коммерческие потребности в различных продуктах, таких как продукты питания, корма, фармацевтические химикаты, косметика, биотопливо и биостимуляторы. Экстракты морских водорослей действуют как биостимуляторы, снижая биотический стресс и увеличивая урожайность. Кроме того, это открывает возможности для создания продуктов питания для животных и людей, которые могут улучшить иммунитет и производительность. Выращивание морских водорослей в открытом океане — это экологически чистая технология, которая не требует земли, пресной воды или химикатов. Она также помогает смягчить последствия изменения климата путем секвестрации CO2 .

Метод выращивания в открытом море включает использование плотов или веревок, закрепленных в океане, где водоросли растут прикрепленными к ним. Этот метод широко используется для коммерческого выращивания водорослей, поскольку он позволяет производить и собирать урожай в больших масштабах. Процесс выращивания водорослей в открытом море включает несколько этапов. Сначала определяется подходящее место в океане на основе таких факторов, как глубина воды, температура, соленость и наличие питательных веществ. После выбора места веревки или плоты закрепляются в воде, и семена водорослей прикрепляются к ним с помощью специального оборудования. Затем водоросли оставляют расти в течение нескольких месяцев, в течение которых они поглощают питательные вещества из воды и солнечного света посредством фотосинтеза. [70]

Пруды с гоночными трассами

Пруды и озера типа «канал» открыты для стихий. [71] Они являются одним из наиболее распространенных и экономичных методов крупномасштабного выращивания водорослей и предлагают несколько преимуществ по сравнению с другими методами выращивания. Открытый пруд с каналом — это неглубокий пруд прямоугольной формы, используемый для выращивания водорослей. Поскольку он предназначен для циркуляции воды в непрерывном контуре или канале, что позволяет водорослям расти в контролируемой среде. Открытая система — это недорогой метод выращивания водорослей, и его относительно легко построить и обслуживать. Пруд обычно выстилается синтетическим материалом, таким как полиэтилен (HDPE) или поливинилхлорид, чтобы предотвратить потерю воды и питательных веществ. Пруд также оборудован гребными колесами или другими типами механических устройств для обеспечения перемешивания и аэрации. [72]

HRAP

Высокоскоростные водорослевые пруды (HRAP) — это тип открытой системы выращивания водорослей, которая приобрела популярность в последние годы благодаря своей эффективности и низкой стоимости эксплуатации. HRAP — это неглубокие пруды, обычно глубиной от 0,1 до 0,4 метра, которые используются для выращивания водорослей. Пруды оборудованы гребным колесом или другой системой механического перемешивания, которая обеспечивает перемешивание и аэрацию, что способствует росту водорослей. Система HRAP также рекомендуется для очистки сточных вод с использованием водорослей. [73]

Фотобиореакторы

Водоросли также можно выращивать в фотобиореакторе (PBR). PBR — это биореактор , который включает в себя источник света. Практически любой полупрозрачный контейнер можно назвать PBR; однако этот термин чаще используется для определения закрытой системы, в отличие от открытого резервуара или пруда.

Поскольку системы PBR закрыты, культиватор должен обеспечивать все питательные вещества, включая CO
2.

PBR может работать в « партионном режиме», что подразумевает пополнение запасов реактора после каждого сбора урожая, но также возможно выращивать и собирать урожай непрерывно. Непрерывная работа требует точного контроля всех элементов, чтобы предотвратить немедленный крах. Производитель обеспечивает стерилизованную воду, питательные вещества, воздух и углекислый газ с правильными скоростями. Это позволяет реактору работать в течение длительных периодов. Преимуществом является то, что водоросли, которые растут в « логарифмической фазе », как правило, имеют более высокое содержание питательных веществ, чем старые « стареющие » водоросли. Культура водорослей — это выращивание водорослей в прудах или других ресурсах. Максимальная производительность достигается, когда «скорость обмена» (время обмена одного объема жидкости) равна «времени удвоения» (по массе или объему) водорослей.

PBR могут удерживать культуру в суспензии или предоставлять субстрат, на котором культура может образовывать биопленку . PBR на основе биопленки имеют преимущество в том, что они могут давать гораздо более высокие урожаи при заданном объеме воды, но они могут страдать от проблем с отделением клеток от субстрата из-за потока воды, необходимого для транспортировки газов и питательных веществ к культуре.

Плоские панели PBR

Плоские панели PBR состоят из ряда плоских прозрачных панелей, которые укладываются друг на друга, создавая тонкий слой жидкости между ними. Водоросли выращиваются в этом тонком слое жидкости, который непрерывно циркулирует для содействия перемешиванию и предотвращения застоя. Панели обычно изготавливаются из стекла или пластика и могут быть расположены в различных конфигурациях для оптимизации освещенности. Плоские панели PBR обычно используются для выращивания с низкой и средней плотностью и хорошо подходят для видов, которым требуется более низкая интенсивность света и максимальная площадь поверхности для оптимальной освещенности. Регулирование температуры в системе Flat panel PBR осуществляется путем охлаждения культуры в резервуарной камере с помощью рубашки с охлажденной водой, а также путем разбрызгивания холодной воды на поверхности плоской панели. [74]

Трубчатые PBR

Трубчатые PBR состоят из длинных прозрачных трубок, которые ориентированы вертикально или горизонтально. Водоросли выращиваются внутри трубок, которые обычно сделаны из стекла или пластика. Трубки расположены в спиральной или змеевидной форме, чтобы увеличить площадь поверхности для воздействия света. Трубки могут быть как непрерывно, так и прерывисто циркулирующими, чтобы способствовать перемешиванию и предотвращать застой. Трубчатые PBR обычно используются для выращивания с высокой плотностью и хорошо подходят для видов, которым требуется высокая интенсивность света. Контроль температуры в трубчатых PBR является сложной задачей, которая обычно достигается путем внешнего разбрызгивания деионизированной воды, что позволяет охлаждать трубки и впоследствии снижает температуру культуры, циркулирующей внутри трубок. [75]

Биопленочные PBR

Биопленочные PBR включают PBR с насадочным слоем и пористым субстратом. PBR с насадочным слоем могут иметь различную форму, включая плоскую пластину или трубку. В биореакторах с пористым субстратом (PSBR) биопленка подвергается непосредственному воздействию воздуха и получает воду и питательные вещества за счет капиллярного действия через сам субстрат. Это позволяет избежать проблем с клетками, которые оказываются подвешенными, поскольку нет потока воды через поверхность биопленки. Культура может быть загрязнена переносимыми по воздуху организмами, но защита от других организмов является одной из функций биопленки.

Пластиковые пакеты PBR

Пластиковые пакеты в форме V обычно используются в закрытых системах выращивания водорослей по нескольким причинам. Эти пакеты изготавливаются из полиэтилена высокой плотности (HDPE) и предназначены для содержания культур водорослей в закрытой среде, обеспечивая идеальную среду для роста водорослей. Пластиковые пакеты в форме V эффективны для выращивания различных видов водорослей, включая Chlorella , Spirulina и Nannochloropsis . [76] Было обнаружено, что скорость роста и выход биомассы Chlorella vulgaris в пластиковых пакетах в форме V выше, чем в пластиковых пакетах любой другой формы. Различные конструкции пластиковых пакетов на основе PBR разрабатываются путем запечатывания пластиковых пакетов в разных местах, которые образуются, подвесные пластиковые пакеты с плоским дном, подвесные пластиковые пакеты в форме V, горизонтально уложенные пластиковые пакеты, которые служат своего рода плоской системой PBR, и т. д. Предлагается множество конструкций на основе пластиковых пакетов, но лишь немногие из них используются в коммерческих масштабах из-за их производительности. Эксплуатация пластиковых пакетов утомительна, поскольку их необходимо заменять после каждого использования для поддержания стерильности, что является трудоемкой задачей для крупных предприятий. [77] [78]

Сбор урожая

Водоросли можно собирать с помощью микросит, центрифугирования , флокуляции [79] и пенной флотации .

Прекращение подачи углекислого газа может привести к тому, что водоросли начнут флоккулировать самостоятельно, что называется «автофлокуляцией».

« Хитозан », коммерческий флокулянт , чаще используемый для очистки воды, стоит гораздо дороже. Порошкообразные панцири ракообразных обрабатываются для получения хитина , полисахарида , содержащегося в панцирях, из которого путем деацетилирования получают хитозан . Для более солоноватой или соленой воды требуется большее количество флокулянта. Флокуляция часто слишком дорога для крупных операций.

В качестве химических флокулянтов используются квасцы и хлорид железа .

При пенной флотации культиватор аэрирует воду, превращая ее в пену, а затем снимает водоросли сверху. [80]

В настоящее время разрабатываются методы ультразвукового и других методов сбора данных. [81] [82]

Добыча нефти

Масла водорослей имеют множество коммерческих и промышленных применений и извлекаются различными методами. Оценки стоимости извлечения масла из микроводорослей различаются, но, вероятно, будут примерно в три раза выше, чем стоимость извлечения пальмового масла . [83]

Физическое извлечение

На первом этапе экстракции масло должно быть отделено от остальной части водорослей. Самый простой метод — механическое дробление . Когда водоросли высушиваются, они сохраняют свое маслянистое содержимое, которое затем можно «выдавить» с помощью маслопресса . Различные штаммы водорослей требуют различных методов прессования масла, включая использование шнека, экспеллера и поршня. Многие коммерческие производители растительного масла используют комбинацию механического прессования и химических растворителей для экстракции масла. Это применение часто также применяется для экстракции масла из водорослей.

Осмотический шок — это внезапное снижение осмотического давления , которое может привести к разрыву клеток в растворе. Осмотический шок иногда используется для высвобождения клеточных компонентов, таких как масло.

Ультразвуковая экстракция, раздел сонохимии , может значительно ускорить процессы экстракции. Используя ультразвуковой реактор, ультразвуковые волны используются для создания кавитационных пузырьков в растворяющем материале. Когда эти пузырьки схлопываются вблизи стенок клеток, возникающие ударные волны и струи жидкости заставляют стенки клеток разрушаться и высвобождать их содержимое в растворитель. [84] Ультразвуковая обработка может улучшить базовую ферментативную экстракцию.

Химическая экстракция

Химические растворители часто используются при извлечении масел. Недостатком использования растворителей для извлечения масел являются опасности, связанные с работой с химикатами. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать воздействия паров и контакта с кожей, что может нанести серьезный вред здоровью. Химические растворители также представляют опасность взрыва. [85]

Распространенным выбором химического растворителя является гексан , который широко используется в пищевой промышленности и относительно недорог. Бензол и эфир также могут разделять масло. Бензол классифицируется как канцероген .

Другим методом химической экстракции растворителем является экстракция Сокслета . В этом методе масла из водорослей извлекаются посредством многократной промывки или перколяции с органическим растворителем, таким как гексан или петролейный эфир , при кипячении в специальной стеклянной посуде. [86] Ценность этого метода заключается в том, что растворитель используется повторно для каждого цикла.

Ферментативная экстракция использует ферменты для разрушения клеточных стенок, при этом вода выступает в качестве растворителя. Это значительно упрощает фракционирование масла. Стоимость этого процесса экстракции оценивается намного выше, чем при экстракции гексаном. [87]

Сверхкритический CO 2 также может использоваться в качестве растворителя. В этом методе CO 2 сжижается под давлением и нагревается до точки, в которой он становится сверхкритическим (имея свойства как жидкости, так и газа), что позволяет ему действовать как растворитель. [88] [89]

Другие методы все еще разрабатываются, включая методы извлечения определенных типов масел, например, с высоким содержанием длинноцепочечных высоконенасыщенных жирных кислот. [81] [82]

Коллекции водорослевых культур

Определенные штаммы водорослей можно приобрести в коллекциях культур водорослей, более 500 коллекций культур зарегистрированы во Всемирной федерации коллекций культур. [90]

Смотрите также

Источники

 В этой статье использован текст из свободного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 IGO (лицензионное заявление/разрешение). Текст взят из In brief, The State of World Fisheries and Aquaculture, 2018, FAO, FAO.

Ссылки

  1. ^ ab Huesemann, M.; Williams, P.; Edmundson, Scott J.; Chen, P.; Kruk, R.; Cullinan, V.; Crowe, B.; Lundquist, T. (сентябрь 2017 г.). "Лабораторный фотобиореактор-симулятор пруда с водорослями (LEAPS): валидация с использованием культур Chlorella sorokiniana и Nannochloropsis salina в пруду на открытом воздухе". Algal Research . 26 : 39–46. Bibcode : 2017AlgRe..26...39H. doi : 10.1016/j.algal.2017.06.017 . ISSN  2211-9264. OSTI  1581797.
  2. ^ Лейн, Кэти; Дербишир, Эмма; Ли, Вейли; Бреннан, Чарльз (январь 2014 г.). «Биодоступность и потенциальное использование вегетарианских источников жирных кислот омега-3: обзор литературы». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 54 (5): 572–579. doi :10.1080/10408398.2011.596292. PMID  24261532. S2CID  30307483.
  3. ^ Winwood, RJ (2013). «Водорослевое масло как источник жирных кислот омега-3». Обогащение пищевых продуктов жирными кислотами омега-3 . Серия Woodhead Publishing по науке о продуктах питания, технологиям и питанию. стр. 389–404. doi :10.1533/9780857098863.4.389. ISBN 978-0-85709-428-5.
  4. ^ Ленихан-Гилс, Джорджия; Бишоп, Карен; Фергюсон, Линнетт (18 апреля 2013 г.). «Альтернативные источники жиров омега-3: можем ли мы найти устойчивую замену рыбе?». Питательные вещества . 5 (4): 1301–1315. doi : 10.3390/nu5041301 . PMC 3705349. PMID  23598439 . 
  5. ^ Venkatesh, G. (1 марта 2022 г.). «Циркулярная биоэкономика — парадигма будущего: систематический обзор публикаций научных журналов с 2015 по 2021 г.». Circular Economy and Sustainability . 2 (1): 231–279. Bibcode : 2022CirES...2..231V. doi : 10.1007/s43615-021-00084-3 . ISSN  2730-5988. S2CID  238768104.
  6. ^ abcd Диас, Крисандра Дж.; Дуглас, Кай Дж.; Канг, Калиса; Коларик, Эшлинн Л.; Малиновский, Родеон; Торрес-Тиджи, Ясин; Молино, Жуан В.; Бадари, Амр; Мэйфилд, Стивен П. (2023). «Развитие водорослей как устойчивого источника пищи». Границы в питании . 9 . дои : 10.3389/fnut.2022.1029841 . ISSN  2296-861X. ПМЦ 9892066 . ПМИД  36742010. 
  7. ^ Вкратце, Состояние мирового рыболовства и аквакультуры, 2018 (PDF) . ФАО. 2018.
  8. ^ Вердельо Виейра, Витор; Кадоре, Жан-Поль; Асьен, Ф. Габриэль; Бенеманн, Джон (январь 2022 г.). «Разъяснение наиболее важных концепций, связанных с сектором производства микроводорослей». Процессы . 10 (1): 175. дои : 10.3390/pr10010175 . hdl : 10835/13146 . ISSN  2227-9717.
  9. ^ abc Грин, Чарльз; Скотт-Бюхлер, Селина; Хауснер, Арджун; Джонсон, Закари; Лей, Синь Ген; Хантли, Марк (2022). «Трансформация будущего морской аквакультуры: подход круговой экономики». Океанография : 26–34. doi : 10.5670/oceanog.2022.213 . ISSN  1042-8275.
    • Новостная статья об исследовании: «Богатые питательными веществами водоросли могут помочь удовлетворить глобальный спрос на продовольствие: исследователи из Корнелла». CTVNews . 20 октября 2022 г. . Получено 17 ноября 2022 г. .
  10. ^ "Микробный белок: перспективный и устойчивый пищевой и кормовой ингредиент – North-CCU-hub" . Получено 1 июля 2022 г.
  11. ^ Мамфорд, ТФ и Миура, А. 4. Porphyra как еда: выращивание и экономика. в Лемби, Калифорния и Вааланд, Дж. Р. 1988. Водоросли и человеческие дела. Издательство Кембриджского университета, Кембридж. ISBN 0-521-32115-8 
  12. ^ "Трансгенные растения производят жирные кислоты Омега-3 и Омега-6" (PDF) . Факультет биологии и биохимии, Университет Бата , Англия, Великобритания. Архивировано (PDF) из оригинала 28 августа 2006 г. . Получено 29-08-2006 .
  13. ^ Артерберн, Линда М.; Окен, Гарри А.; Бейли Холл, Эйлин; Хамерсли, Жаклин; Куратко, Конни Н.; Хоффман, Джеймс П. (1 июля 2008 г.). «Капсулы с водорослевым маслом и приготовленный лосось: эквивалентные по питательной ценности источники докозагексаеновой кислоты». Журнал Американской диетической ассоциации . 108 (7): 1204–1209. doi :10.1016/j.jada.2008.04.020. ISSN  0002-8223. PMID  18589030.
  14. ^ Райан, Лиза; Симингтон, Эми М. (1 декабря 2015 г.). «Добавки с водорослевым маслом являются жизнеспособной альтернативой добавкам с рыбьим жиром с точки зрения докозагексаеновой кислоты (22:6n-3; DHA)». Журнал функциональных продуктов питания . 19 : 852–858. doi :10.1016/j.jff.2014.06.023. ISSN  1756-4646.
  15. ^ Йенни Квок. «Имп с могучим пинком». Asia Week . CNN.tv.
  16. ^ "Aphanizomenon Flos-Aquae Blue Green Algae". Центр оздоровления Energy For Life. Архивировано из оригинала 2006-04-26 . Получено 2006-08-29 .
  17. ^ "Пищевая ценность микроводорослей". Департамент рыболовства США. Архивировано из оригинала 26 августа 2006 года . Получено 29-08-2006 .
  18. ^ "Фактор роста хлореллы". Naturalways.com . Получено 29 января 2022 г. .
  19. ^ "Сенсорные свойства мороженого со вкусом клубники и ванили, дополненного эмульсией масла водорослей". Кафедра пищевых наук, Университет штата Пенсильвания . Архивировано из оригинала 2007-05-06 . Получено 2006-08-29 .
  20. ^ ab Chapman, VJ; Chapman, DJ (1980). Морские водоросли и их использование . Лондон: Chapman and Hall Ltd. doi :10.1007/978-94-009-5806-7. ISBN 978-94-009-5808-1.
  21. ^ ab Guiry, MD; Blunden, G. (1991). Ресурсы морских водорослей в Европе: использование и потенциал . John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-92947-5.
  22. ^ Леки, Эвелин (14 января 2021 г.). «Ученые из Аделаиды превращают морские микроводоросли в «суперпродукты», заменяющие животные белки». ABC News . Australian Broadcasting Corporation . Получено 17 января 2021 г.
  23. ^ «Обзор по выращиванию, производству и использованию спирулины в качестве пищи для людей и кормов для домашних животных и рыб» (PDF) . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. 2008.
  24. ^ Мамфорд, ТФ; Миура, А (1988). «Порфира как еда: выращивание и экономика». В Лемби, Калифорния; Вааланд, Дж. Р. (ред.). Водоросли и человеческие дела . С. 87–117.
  25. ^ Маккенна, Фил (7 октября 2006 г.). «От дымовой трубы до бензобака». New Scientist . 192 (2572): 28–29. doi :10.1016/S0262-4079(06)60667-2. 1233.
  26. ^ Оу, Лонгвен; Банерджи, Судханья; Сюй, Хуэй; Коулман, Андре М.; Кай, Хао; Ли, Уйсунг; Вигмоста, Марк С.; Хокинс, Трой Р. (25 октября 2021 г.). «Использование источников высокочистого диоксида углерода для выращивания водорослей и производства биотоплива в Соединенных Штатах: возможности и проблемы». Журнал более чистого производства . 321 : 128779. doi : 10.1016/j.jclepro.2021.128779 . ISSN  0959-6526. S2CID  238739590.
  27. ^ «Brilliant Planet запускает фермы по выращиванию водорослей для извлечения углерода из воздуха». TechCrunch . Получено 12 июня 2022 г.
  28. ^ Moreira, Diana; Pires, José CM (сентябрь 2016 г.). «Улавливание атмосферного CO2 водорослями: отрицательный путь выбросов углекислого газа». Bioresource Technology . 215 : 371–379. doi :10.1016/j.biortech.2016.03.060. PMID  27005790.
  29. ^ "Исследования создают живые капли, производящие водород, прокладывая путь для альтернативного будущего источника энергии". phys.org . Архивировано из оригинала 16 декабря 2020 г. . Получено 9 декабря 2020 г. .
  30. ^ Сюй, Чжицзюнь; Ван, Шэнлян; Чжао, Чуньюй; Ли, Шансонг; Лю, Сяомань; Ван, Лэй; Ли, Мэй; Хуан, Синь; Манн, Стивен (25 ноября 2020 г.). «Фотосинтетическое производство водорода с помощью микробных микрореакторов на основе капель в аэробных условиях». Nature Communications . 11 (1): 5985. Bibcode :2020NatCo..11.5985X. doi :10.1038/s41467-020-19823-5. ISSN  2041-1723. PMC 7689460 . PMID  33239636. 
  31. ^ Талаи, Марьям; Махдавинеджад, Мохаммадджавад; Азари, Рахман (1 марта 2020 г.). «Тепловые и энергетические характеристики биореактивных фасадов на основе водорослей: обзор». Журнал строительной инженерии . 28 : 101011. doi : 10.1016/j.jobe.2019.101011. ISSN  2352-7102. S2CID  210245691.
  32. ^ Уилкинсон, Сара; Столлер, Пол; Ральф, Питер; Хамдорф, Брентон; Катана, Лайла Наварро; Кузава, Габриэла Сантана (1 января 2017 г.). «Изучение возможности использования технологии строительства из водорослей в Новом Южном Уэльсе». Procedia Engineering . 180 : 1121–1130. doi : 10.1016/j.proeng.2017.04.272 . ISSN  1877-7058.
  33. ^ ab Nazareth, Aaron (2018). «Бионическая архитектура». Исследовательский проект . Технологический институт Unitec: 1–69.
  34. ^ Прокш, Гундула (2012). «Повышение устойчивости — интеграция выращивания водорослей в архитектурную среду». Эдинбургский архитектурный исследовательский центр EAR . 33 .
  35. ^ Талаи, Марьям; Махдавинеджад, Мохаммадджавад; Азари, Рахман; Хагиги, Хади Мотевали; Аташдаст, Али (1 августа 2022 г.). «Тепловые и энергетические характеристики биореактивного фасада из микроводорослей, реагирующего на запросы пользователя, для адаптации к климату». Sustainable Energy Technologies and Assessments . 52 : 101894. Bibcode : 2022SETA...5201894T. doi : 10.1016/j.seta.2021.101894. ISSN  2213-1388. S2CID  246353563.
  36. ^ "Окна из биопанелей из водорослей производят электроэнергию, кислород и биомассу, а также поглощают CO2". Новый Атлас . 11 июля 2022 г. Получено 21 августа 2022 г.
  37. ^ Paleja, Ameya (13 июля 2022 г.). «Панели, заполненные водорослями, могут генерировать кислород и электричество, поглощая CO2». interestingengineering.com . Получено 21 августа 2022 г.
  38. ^ Ортега, Алехандра; Джеральди, Северная Каролина; Алам, И.; Камау, А.А.; Ацинас, С.; Логарес, Р.; Газоль, Дж.; Массана, Р.; Краузе-Йенсен, Д.; Дуарте, К. (2019). «Важный вклад макроводорослей в секвестрацию углерода в океане». Природа Геонауки . 12 (9): 748–754. Бибкод : 2019NatGe..12..748O. дои : 10.1038/s41561-019-0421-8. hdl : 10754/656768 . S2CID  199448971. Архивировано из оригинала 6 мая 2021 года . Проверено 18 июля 2020 г.
  39. ^ Темпл, Джеймс (19.09.2021). «Компании, надеющиеся выращивать водоросли, поглощающие углерод, могут опережать науку». MIT Technology Review . Архивировано из оригинала 19 сентября 2021 г. Получено 25.11.2021 .
  40. ↑ Флэннери, Тим (20 ноября 2015 г.). «Климатический кризис: морские водоросли, кофе и цемент могут спасти планету». The Guardian . Архивировано из оригинала 24 ноября 2015 г. Получено 25 ноября 2015 г.
  41. ^ Vanegasa, CH; Bartleta, J. (11 февраля 2013 г.). «Зеленая энергия из морских водорослей: производство и состав биогаза из анаэробного сбраживания ирландских видов морских водорослей». Environmental Technology . 34 (15): 2277–2283. Bibcode : 2013EnvTe..34.2277V. doi : 10.1080/09593330.2013.765922. PMID  24350482. S2CID  30863033.
  42. ^ ab Chung, IK; Beardall, J.; Mehta, S.; Sahoo, D.; Stojkovic, S. (2011). «Использование морских макроводорослей для секвестрации углерода: критическая оценка». Журнал прикладной физиологии . 23 (5): 877–886. Bibcode :2011JAPco..23..877C. doi :10.1007/s10811-010-9604-9. S2CID  45039472.
  43. ^ Дуарте, Карлос М.; У, Цзяпин; Сяо, Си; Брун, Аннет; Краузе-Йенсен, Дорте (2017). «Может ли выращивание морских водорослей сыграть роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации?». Frontiers in Marine Science . 4 : 100. doi : 10.3389/fmars.2017.00100 . ISSN  2296-7745.
  44. ^ Беренфельд, Майкл Дж. (2014). «Климатически обусловленный танец планктона». Nature Climate Change . 4 (10): 880–887. Bibcode : 2014NatCC...4..880B. doi : 10.1038/nclimate2349.
  45. ^ Маклеод, Э.; Чмура, Г. Л.; Буйон, С.; Салм, Р.; Бьорк, М.; Дуарте, К. М.; Силлиман, Б. Р. (2011). «План голубого углерода: к улучшенному пониманию роли растительных прибрежных местообитаний в секвестрировании CO2» (PDF) . Frontiers in Ecology and the Environment . 9 (10): 552–560. Bibcode :2011FrEE....9..552M. doi : 10.1890/110004 . Архивировано (PDF) из оригинала 2016-12-20 . Получено 30-09-2019 .
  46. ^ Алам, Сахиб (2022-01-01), Ахмад, Ашфак; Банат, Фаузи; Тахер, Ханифа (ред.), «Глава 9 - Водоросли: новое сырье для производства биотоплива», Algal Biotechnology , Elsevier, стр. 165–185, doi :10.1016/b978-0-323-90476-6.00003-0, ISBN 978-0-323-90476-6, заархивировано из оригинала 26 февраля 2023 г. , извлечено 2023-02-26
  47. ^ Дуарте, Карлос М.; У, Цзяпин; Сяо, Си ; Брун, Аннет; Краузе-Йенсен, Дорте (2017). «Может ли выращивание морских водорослей сыграть роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации?». Frontiers in Marine Science . 4. doi : 10.3389/fmars.2017.00100 . ISSN  2296-7745.
  48. ^ abc Froehlich, Halley E.; Afflerbach, Jamie C.; Frazier, Melanie; Halpern, Benjamin S. (2019-09-23). ​​«Потенциал синего роста для смягчения изменения климата посредством компенсации за счет водорослей». Current Biology . 29 (18): 3087–3093.e3. Bibcode : 2019CBio...29E3087F. doi : 10.1016/j.cub.2019.07.041 . ISSN  0960-9822. PMID  31474532.
  49. ^ Bindoff, NL; Cheung, WWL; Kairo, JG; Arístegui, J.; et al. (2019). "Глава 5: Изменение океана, морских экосистем и зависимых сообществ" (PDF) . Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата . стр. 447–587. Архивировано (PDF) из оригинала 28 мая 2020 г. . Получено 9 февраля 2023 г. .
  50. ^ Huang C; Chen, MW; Hsieh, JL; Lin, WH; Chen, PC; Chien, LF (2006). «Экспрессия ртутной редуктазы из Bacillus megaterium MB1 в эукариотической микроводоросли Chlorella sp. DT: подход к фиторемедиации ртути». Appl Microbiol Biotechnol . 72 (1): 197–205. doi :10.1007/s00253-005-0250-0. PMID  16547702. S2CID  9693543.
  51. ^ "Ученые успешно разработали "жароустойчивые" кораллы для борьбы с обесцвечиванием". phys.org . Получено 12 июня 2020 г. .
  52. ^ Корнуолл, Уоррен (13 мая 2020 г.). «Выведенные в лабораторных условиях водоросли могут защитить коралловые рифы». Science . doi :10.1126/science.abc7842. S2CID  219408415.
  53. ^ Buerger, P.; Alvarez-Roa, C.; Coppin, CW; Pearce, SL; Chakravarti, LJ; Oakeshott, JG; Edwards, OR; Oppen, MJH van (1 мая 2020 г.). «Симбионты микроводорослей, образовавшиеся под воздействием тепла, повышают устойчивость кораллов к обесцвечиванию». Science Advances . 6 (20): eaba2498. Bibcode :2020SciA....6.2498B. doi : 10.1126/sciadv.aba2498 . PMC 7220355 . PMID  32426508. 
  54. ^ Xie, Shuangxi; Jiao, Niandong; Tung, Steve; Liu, Lianqing (июнь 2016 г.). «Управляемое регулярное перемещение микророботов из клеток водорослей». Biomedical Microdevices . 18 (3): 47. doi :10.1007/s10544-016-0074-y. PMID  27206511. S2CID  254278019.
  55. ^ ab Starckx, Senne (31 октября 2012 г.) Место под солнцем. Водоросли — это урожай будущего, по мнению исследователей из Geel Архивировано 5 сентября 2013 г., в Wayback Machine Flanders Today, получено 8 декабря 2012 г.
  56. ^ "Идентификация и количественная оценка бактерий, связанных с культивируемой спирулиной, и влияние физиологических факторов" (PDF) . Open.uct.ac.za . Получено 29 января 2022 г. .
  57. ^ "Biology Resources". Архивировано из оригинала 2008-12-08 . Получено 2008-06-17 .
  58. ^ «Руководство по цианобактериям, продуцирующим геосмин и MIB, в Соединенных Штатах», Изагирре и Тейлор, Water Science Technology, 2004, 49(9): стр. 19-24
  59. ^ ab Рейнольдс, Даман; Каминити, Джефф; Эдмундсон, Скотт; Гао, Сонг; Вик, Макдональд; Хюземанн, Майкл (2022-07-12). «Белки морских водорослей являются питательно ценными компонентами в рационе человека». Американский журнал клинического питания . 116 (4): 855–861. doi : 10.1093/ajcn/nqac190 . ISSN  0002-9165. PMID  35820048.
  60. ^ «Морские водоросли: растения или водоросли?». Point Reyes National Seashore Association . Получено 1 декабря 2018 г.
  61. ^ Чжан, Личжу; Ляо, Вэй; Хуан, Яджун; Вэнь, Юйси; Чу, Яояо; Чжао, Чао (13 октября 2022 г.). «Глобальное выращивание и переработка морских водорослей за последние 20 лет». Производство продуктов питания, переработка и питание . 4 (1). дои : 10.1186/s43014-022-00103-2 .
  62. ^ Бушманн, Алехандро Х.; Камю, Каролина; Инфанте, Хавьер; Неори, Амир; Израиль, Альваро; Эрнандес-Гонсалес, Мария К.; Переда, Сандра В.; Гомес-Пинчетти, Хуан Луис; Гольберг, Александр; Тадмор-Шалев, Нива; Кричли, Алан Т. (2 октября 2017 г.). «Производство морских водорослей: обзор глобального состояния эксплуатации, сельского хозяйства и новой исследовательской деятельности». Европейский журнал психологии . 52 (4): 391–406. Бибкод : 2017EJPhy..52..391B. дои : 10.1080/09670262.2017.1365175. ISSN  0967-0262. S2CID  53640917.
  63. ^ Аск, Э.И. (1990). Справочник по выращиванию Cottonii и Spinosum . Филиппины: FMC BioPolymer Corporation. стр. 52.
  64. ^ ab Jones, Nicola (15 марта 2023 г.). «Ставка на ажиотаж вокруг водорослей». Hakai Magazine . Получено 19.03.2023 .
  65. ^ Ван, Тайпин; Ян, Чжаоцин; Дэвис, Джонатан; Эдмундсон, Скотт Дж. (2022-05-01). Количественная оценка биоэкстракции азота на фермах по выращиванию морских водорослей — исследование случая моделирования и мониторинга в реальном времени в канале Худ, штат Вашингтон (технический отчет). Управление научной и технической информации . doi : 10.2172/1874372.
  66. ^ Дуарте, Карлос М.; У, Цзяпин; Сяо, Си ; Брун, Аннет; Краузе-Йенсен, Дорте (2017). «Может ли выращивание морских водорослей сыграть роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации?». Frontiers in Marine Science . 4. doi : 10.3389/fmars.2017.00100 . hdl : 10754/623247 . ISSN  2296-7745.
  67. ^ Bindoff, NL; Cheung, WWL; Kairo, JG; Arístegui, J.; et al. (2019). «Глава 5: Изменение океана, морских экосистем и зависимых сообществ» (PDF) . Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях изменяющегося климата . стр. 447–587.
  68. ^ Шива Киран, RR; Мадху, генеральный директор; Сатьянараяна, СВ; Калпана, П; Биндия, П; Субба Рангаиа, Дж. (2015). «Равновесные и кинетические исследования биосорбции свинца тремя видами Spirulina (Arthrospira) в прудах с открытым каналом». Журнал биохимических технологий . 6 (1): 894–909.
  69. ^ Spolaore, Pauline; Joannis-Cassan, Claire; Duran, Elie; Isambert, Arsène (2006-02). "Коммерческое применение микроводорослей". Journal of Bioscience and Bioengineering . 101 (2): 87–96. doi :10.1263/jbb.101.87. ISSN 1389-1723
  70. ^ Петейро, Сезар; Санчес, Ноэми; Дуэньяс-Льяно, Клара; Мартинес, Бресо (07 августа 2013 г.). «Выращивание в открытом море путем пересадки молодых листьев водорослей Saccharina latissima». Журнал прикладной психологии . 26 (1): 519–528. дои : 10.1007/s10811-013-0096-2. ISSN 0921-8971
  71. ^ Хавам, Джордж; Уоллер, Питер; Гао, Сонг; Эдмундсон, Скотт Дж.; Вигмоста, Марк С.; Огден, Кимберли (май 2019 г.). «Модель температуры, испарения и продуктивности в экспериментальных каналах для водорослей и сравнение с коммерческими каналами». Algal Research . 39 : 101448. Bibcode :2019AlgRe..3901448K. doi : 10.1016/j.algal.2019.101448 . ISSN  2211-9264. OSTI  1581776. S2CID  92558441.
  72. ^ Кляйн, Бруно; Дэвис, Райан (2022-04-05). «Производство биомассы водорослей с помощью выращивания водорослей на фермах в открытых прудах: состояние технологий в 2021 году и будущие исследования»
  73. ^ SA, Ассоциация местного самоуправления (2020-06-19). "High Rate Algal Ponds (HRAP)". LGA South Australia . Получено 2023-03-23.
  74. ^ Sierra, E.; Acién, FG; Fernández, JM; García, JL; González, C.; Molina, E. (2008-05). "Характеристика плоского фотобиореактора для производства микроводорослей". Chemical Engineering Journal . 138 (1–3): 136–147. doi :10.1016/j.cej.2007.06.004
  75. ^ Torzillo, Giuseppe; Chini Zittelli, Graziella (2015), "Tubular Photobioreactors", Algal Biorefineries , Cham: Springer International Publishing, стр. 187–212, ISBN 978-3-319-20199-3 , получено 23.03.2023 
  76. ^ Чэнь, Юй Пэй; Хуан, Яо Синь; Хуан, Сян Чин (2021-03-01). "Различные фотобиореакторы с пластиковыми пакетами для производства биомассы видов Chlorella". Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия . 1113 (1): 012004. doi :10.1088/1757-899x/1113/1/012004. ISSN 1757-8981.
  77. ^ Ван, Бэй; Лан, Кристофер К.; Хорсман, Марк (2012-07). «Закрытые фотобиореакторы для производства биомасс микроводорослей». Biotechnology Advances . 30 (4): 904–912. doi :10.1016/j.biotechadv.2012.01.019. ISSN 0734-9750
  78. ^ Хуан, Циншань; Цзян, Фухуа; Ван, Ляньчжоу; Ян, Чао (2017-06). «Проектирование фотобиореакторов для массового выращивания фотосинтезирующих организмов». Engineering . 3 (3): 318–329. doi :10.1016/j.eng.2017.03.020. ISSN 2095-8099
  79. ^ Д. Биланович; А. Сукеник; Г. Шелеф (1988). «Флокуляция микроводорослей с катионными полимерами. Влияние средней солености». Биомасса . 17 (1). Elsevier Ltd: 65–76. doi :10.1016/0144-4565(88)90071-6.
  80. ^ Гилберт В. Левин; Джон Р. Кленденнинг; Арон Гибор; Фредерик Д. Богар (1961). «Сбор водорослей методом пенной флотации» (PDF) . Прикладная микробиология . 10 (2). Research Resources, Inc, Вашингтон, округ Колумбия: 169–175. doi :10.1128/am.10.2.169-175.1962. PMC 1057831 . PMID  14464557 . Получено 28.08.2006 . 
  81. ^ аб Босма, Рук; Ван Спронсен, Вим А; Трампер, Йоханнес; Вейффельс, Рене Х (март 2003 г.). «Ультразвук, новый метод разделения для сбора микроводорослей». Журнал прикладной психологии . 15 (2–3): 143–153. Бибкод : 2003JAPco..15..143B. дои : 10.1023/А: 1023807011027. S2CID  11377093.
  82. ^ ab "Устройство и метод разделения микроводорослей, патент США 6524486". Патентный департамент США . Получено 28.08.2006 .
  83. ^ Chisti, Y. (2007). «Биодизель из микроводорослей». Biotechnology Advances . 25 (3): 294–306. doi :10.1016/j.biotechadv.2007.02.001. PMID  17350212. S2CID  18234512.
  84. ^ "Sonochemistry". Центр пищевых технологий правительства острова Принца Эдуарда . Получено 28 августа 2006 г.
  85. ^ «Часто задаваемые вопросы о незаменимых жирных кислотах и ​​травах: в чем опасность гексана?». Здоровье от Солнца. Архивировано из оригинала 20-06-2006 . Получено 28-08-2006 .
  86. ^ "Автоматическая экстракция Сокслета". cyberlipid.org. Архивировано из оригинала 27 сентября 2006 года . Получено 28 августа 2006 года .
  87. ^ "Водная ферментативная экстракция масла из семян рапса". Институт прикладной экономики окружающей среды . Получено 28 августа 2006 г.
  88. ^ "Как работают сверхкритические жидкости?". Технологии сверхкритических жидкостей. Архивировано из оригинала 2004-12-15 . Получено 2006-08-28 .
  89. ^ "Нутрацевтики и сверхкритические флюидные применения: производство концентрата астаксантина". Phasex. Архивировано из оригинала 27 августа 2006 года . Получено 28 августа 2006 года .
  90. ^ "Домашние страницы коллекций культур в мире". 10 декабря 2009 г. Архивировано из оригинала 21 ноября 2009 г. Получено 10 декабря 2009 г.

Внешние ссылки