stringtranslate.com

Водорослевое топливо

Коническая колба с «зеленым» реактивным топливом из водорослей.

Топливо из водорослей , биотопливо из водорослей или масло из водорослей является альтернативой жидкому ископаемому топливу , в котором водоросли используются в качестве источника богатых энергией масел. Кроме того, топливо из водорослей является альтернативой широко известным источникам биотоплива, таким как кукуруза и сахарный тростник. [1] [2] Когда оно изготовлено из морских водорослей (макроводорослей), оно может быть известно как топливо из морских водорослей или масло из морских водорослей .

В декабре 2022 года ExxonMobil , последняя крупная нефтяная компания, инвестировавшая в биотопливо из водорослей, прекратила финансирование исследований. [3]

История

В 1942 году Хардер и фон Витч первыми предложили выращивать микроводоросли в качестве источника липидов для производства продуктов питания или топлива. [4] [5] После Второй мировой войны в США, [6] [7] [8] Германии, [9] Японии, [10] Англии, [11] и Израиле [12] начались исследования по методам культивирования и инженерные системы для выращивания микроводорослей в больших масштабах, особенно видов рода Chlorella . Между тем, Х.Г. Аах показал, что хлорелла пиреноидоза может быть вызвана азотным голоданием и накапливать до 70% своего сухого веса в виде липидов. [13] Поскольку после Второй мировой войны потребность в альтернативном транспортном топливе уменьшилась, исследования в то время были сосредоточены на выращивании водорослей в качестве источника пищи или, в некоторых случаях, для очистки сточных вод. [14]

Интерес к использованию водорослей в качестве биотоплива возродился во время нефтяного эмбарго и скачков цен на нефть в 1970-х годах, что побудило Министерство энергетики США инициировать Программу по водным видам в 1978 году. [15] На Программу по водным видам было потрачено 25 миллионов долларов за 18 лет. с целью разработки жидкого транспортного топлива из водорослей, которое было бы конкурентоспособным по цене с топливом, полученным из нефти. [16] Исследовательская программа была сосредоточена на выращивании микроводорослей в открытых прудах, системах, которые недороги, но уязвимы к воздействиям окружающей среды, таким как перепады температур и биологические инвазии. 3000 штаммов водорослей были собраны со всей страны и проверены на наличие желаемых свойств, таких как высокая продуктивность, содержание липидов и термоустойчивость, а наиболее многообещающие штаммы были включены в коллекцию микроводорослей SERI в Институте исследований солнечной энергии (SERI) в Голдене, США. Колорадо и использован для дальнейших исследований. [16] Среди наиболее важных выводов программы было то, что быстрый рост и высокое производство липидов были «взаимоисключающими», поскольку первый требовал большого количества питательных веществ, а второй требовал низкого содержания питательных веществ. [16] В окончательном отчете предполагается, что генная инженерия может быть необходима для преодоления этого и других естественных ограничений штаммов водорослей, и что идеальные виды могут варьироваться в зависимости от места и сезона. [16] Хотя было успешно продемонстрировано, что крупномасштабное производство водорослей в качестве топлива в открытых прудах осуществимо, программа не смогла сделать это по цене, которая могла бы конкурировать с нефтью, особенно когда цены на нефть упали в 1990-х годах. Было подсчитано, что даже в лучшем случае неэкстрагированное водорослевое масло будет стоить 59–186 долларов за баррель, [16] тогда как стоимость нефти в 1995 году составляла менее 20 долларов за баррель . [15] Таким образом, под давлением бюджета в 1996 году, Водные виды Программа была заброшена. [16]

Другой вклад в исследования водорослевого биотоплива был внесен косвенно в результате проектов, посвященных различным применениям культур водорослей. Например, в 1990-х годах Японский научно-исследовательский институт инновационных технологий для Земли (RITE) реализовал исследовательскую программу с целью разработки систем для устранения CO.
2с использованием микроводорослей. [17] Хотя целью было не производство энергии, несколько исследований, проведенных RITE, показали, что водоросли можно выращивать, используя дымовые газы электростанций в качестве CO.
2источник, [18] [19] важное событие в исследованиях водорослевого биотоплива. Другая работа, направленная на получение газообразного водорода, метана или этанола из водорослей, а также пищевых добавок и фармацевтических соединений, также помогла в исследованиях по производству биотоплива из водорослей. [14]

После роспуска Программы по водным видам в 1996 году в исследованиях биотоплива из водорослей наступило относительное затишье. Тем не менее, различные проекты финансировались в США Министерством энергетики , Министерством обороны , Национальным научным фондом , Министерством сельского хозяйства , Национальными лабораториями , государственным финансированием и частным финансированием, а также в других странах. [15] В последнее время рост цен на нефть в 2000-х годах стимулировал возрождение интереса к биотопливу из водорослей, а федеральное финансирование США увеличилось, [15] многочисленные исследовательские проекты финансируются в Австралии, Новой Зеландии, Европе, на Ближнем Востоке и в других странах. части мира. [20]

В марте 2023 года исследователи заявили, что коммерциализация биотоплива потребует финансирования в несколько миллиардов долларов, а также долгосрочной приверженности преодолению того, что кажется фундаментальными биологическими ограничениями диких организмов. Большинство исследователей полагают, что крупномасштабное производство биотоплива произойдет «через десятилетие, а скорее через два десятилетия». [3]

Пищевые добавки

Водорослевое масло используется в качестве источника добавки жирных кислот в пищевых продуктах, поскольку оно содержит моно- и полиненасыщенные жиры , в частности ЭПК и ДГК . [21] Содержание DHA примерно эквивалентно содержанию рыбьего жира на основе лосося . [22] [23]

Топливо

Водоросли можно перерабатывать в различные виды топлива, в зависимости от технологий производства и части используемых клеток. Липидная или маслянистая часть биомассы водорослей может быть извлечена и преобразована в биодизельное топливо с помощью процесса, аналогичного тому, который используется для любого другого растительного масла, или преобразована на нефтеперерабатывающем заводе в заменители топлива на основе нефти. Альтернативно или после экстракции липидов содержащиеся в водорослях углеводы можно ферментировать в биоэтанол или бутаноловое топливо . [24]

Биодизель

Биодизель – это дизельное топливо, полученное из животных или растительных липидов (масел и жиров). Исследования показали, что некоторые виды водорослей могут производить 60% и более своего сухого веса в виде масла. [13] [16] [25] [26] [27] Поскольку клетки растут в водной суспензии, где они имеют более эффективный доступ к воде, CO
2и растворенных питательных веществ, микроводоросли способны производить большие количества биомассы и полезной нефти либо в высокопроизводительных прудах с водорослями [28] , либо в фотобиореакторах . Это масло затем можно превратить в биодизель , который можно будет продавать для использования в автомобилях. Региональное производство микроводорослей и их переработка в биотопливо принесет экономические выгоды сельским общинам. [29]

Поскольку им не нужно производить структурные соединения, такие как целлюлоза для листьев, стеблей или корней, и поскольку их можно выращивать в богатой питательной среде, микроводоросли могут иметь более высокие темпы роста, чем наземные культуры. Кроме того, они могут конвертировать в масло гораздо более высокую долю своей биомассы, чем традиционные культуры, например, 60% против 2-3% для соевых бобов. [25] Урожайность масла из водорослей на единицу площади оценивается от 58 700 до 136 900 л / га / год, в зависимости от содержания липидов, что в 10-23 раза выше, чем у следующей по урожайности культуры - масличной пальмы. 5 950 л/га/год. [30]

Программа по водным видам Министерства энергетики США на 1978–1996 годы была сосредоточена на биодизельном топливе из микроводорослей. В итоговом отчете говорилось, что биодизель может быть единственным жизнеспособным методом производства достаточного количества топлива, чтобы заменить нынешнее использование дизельного топлива в мире. [31] Если бы биодизель, полученный из водорослей, заменил ежегодное мировое производство 1,1 миллиарда тонн обычного дизельного топлива, тогда потребовалась бы территория площадью 57,3 миллиона гектаров, что было бы очень выгодно по сравнению с другим биотопливом. [32]

Биобутанол

Бутанол можно производить из водорослей или диатомовых водорослей , используя только биоперерабатывающий завод , работающий на солнечной энергии . Это топливо имеет энергетическую плотность на 10% меньше, чем у бензина, и выше, чем у этанола или метанола . В большинстве бензиновых двигателей вместо бензина можно использовать бутанол без каких-либо модификаций. В нескольких тестах расход бутанола аналогичен расходу бензина, и при смешивании с бензином он обеспечивает лучшие характеристики и устойчивость к коррозии, чем этанол или E85 . [33]

Зеленые отходы, оставшиеся после добычи масла из водорослей, можно использовать для производства бутанола. Кроме того, было показано, что макроводоросли (морские водоросли) могут ферментироваться бактериями рода Clostridia до бутанола и других растворителей. [34] Переэтерификация масла морских водорослей (в биодизельное топливо) также возможна с такими видами, как Chaetomorpha linum , Ulva Lactuca и Enteromorpha compressa ( Ulva ). [35]

Следующие виды исследуются как подходящие виды для производства этанола и/или бутанола : [36]

Биобензин

Биобензин – бензин, производимый из биомассы . Как и традиционно производимый бензин, он содержит от 6 ( гексан ) до 12 ( додекан ) атомов углерода на молекулу и может использоваться в двигателях внутреннего сгорания . [38]

Биогаз

Биогаз состоит в основном из метана ( CH 4 ) и углекислого газа (CO 2 ), с некоторыми следами сероводорода , кислорода, азота и водорода . Макроводоросли имеют более высокую скорость производства метана по сравнению с растительной биомассой. Производство биогаза из макроводорослей технически более целесообразно по сравнению с другими видами топлива, но экономически нецелесообразно из-за высокой стоимости сырья из макроводорослей. [39] Углеводы и белки в микроводорослях могут превращаться в биогаз посредством анаэробного сбраживания, которое включает этапы гидролиза, ферментации и метаногенеза. Преобразование биомассы водорослей в метан потенциально может восстановить столько энергии, сколько она получает, но это более выгодно, когда содержание липидов водорослей ниже 40%. [40] Производство биогаза из микроводорослей относительно невелико из-за высокого содержания белка в микроводорослях, но микроводоросли могут перевариваться совместно с продуктами с высоким соотношением C/N, такими как макулатура. [41] Другим методом производства биогаза является газификация, при которой углеводороды преобразуются в синтез-газ посредством реакции частичного окисления при высокой температуре (обычно от 800 °C до 1000 °C). Газификацию обычно проводят с помощью катализаторов. Некаталитическая газификация требует температуры около 1300 °C. Сингаз можно сжигать непосредственно для производства энергии или использовать в качестве топлива в турбинных двигателях. Его также можно использовать в качестве сырья для других химических производств. [42]

Метан

Метан , [43] основной компонент природного газа, может быть получен из водорослей различными методами, а именно газификацией , пиролизом и анаэробным сбраживанием . В методах газификации и пиролиза метан извлекается при высокой температуре и давлении. Анаэробное сбраживание [44] представляет собой простой метод, включающий разложение водорослей на простые компоненты с последующим преобразованием их в жирные кислоты с использованием микробов , таких как ацидогенные бактерии, с последующим удалением любых твердых частиц и, наконец, добавлением метаногенных архей для высвобождения газовой смеси, содержащей метан. Ряд исследований успешно показал, что биомасса микроводорослей может быть преобразована в биогаз посредством анаэробного сбраживания. [45] [46] [47] [48] [49] Поэтому, чтобы улучшить общий энергетический баланс операций по выращиванию микроводорослей, было предложено восстанавливать энергию, содержащуюся в отходах биомассы, посредством анаэробного сбраживания в метан для производства электроэнергии. . [50]

Спирт этиловый

Система Algenol , которая коммерциализируется компанией BioFields в Пуэрто-Либертад , Сонора , Мексика, использует морскую воду и промышленные выхлопы для производства этанола. Porphyridium cruentum также оказался потенциально пригодным для производства этанола из-за его способности накапливать большое количество углеводов. [51]

Зеленый дизель

Водоросли можно использовать для производства « зеленого дизельного топлива » (также известного как возобновляемое дизельное топливо, гидроочистное растительное масло [52] или возобновляемое дизельное топливо, полученное из водорода) [53] посредством процесса гидроочистки нефтеперерабатывающего завода, который расщепляет молекулы на более короткие углеводородные цепи, используемые в дизельных двигателях . . [52] [54] Он имеет те же химические свойства, что и дизельное топливо на нефтяной основе [52], что означает, что для его распространения и использования не требуются новые двигатели, трубопроводы или инфраструктура. Его еще предстоит производить по себестоимости, конкурентоспособной с нефтью . [53] Хотя гидроочистка в настоящее время является наиболее распространенным способом получения топливоподобных углеводородов посредством декарбоксилирования/декарбонилирования, существует альтернативный процесс, предлагающий ряд важных преимуществ по сравнению с гидроочисткой. В этом отношении работа Crocker et al. [55] и Лерчер и др. [56] заслуживает особого внимания. В нефтепереработке проводятся исследования по каталитической конверсии возобновляемого топлива путем декарбоксилирования . [57] Поскольку кислород присутствует в сырой нефти в довольно низких уровнях, порядка 0,5%, деоксигенация при нефтепереработке не вызывает особого беспокойства, и катализаторы, специально разработанные для гидроочистки оксигенатов, не разработаны. Следовательно, одна из важнейших технических задач, позволяющих сделать процесс гидродеоксигенации масла водорослей экономически целесообразным, связана с исследованием и разработкой эффективных катализаторов. [58] [59]

Реактивное топливо

Испытания использования водорослей в качестве биотоплива были проведены Lufthansa и Virgin Atlantic еще в 2008 году, хотя доказательств того, что использование водорослей является разумным источником биотоплива для реактивных самолетов, мало. [60] К 2015 году выращивание метиловых эфиров жирных кислот и алкенонов из водорослей Isochrysis исследовалось в качестве возможного сырья для реактивного биотоплива . [61]

Сборщик энергии на основе водорослей

В мае 2022 года ученые из Кембриджского университета объявили, что создали сборщик энергии из водорослей, который использует естественный солнечный свет для питания небольшого микропроцессора , сначала питая процессор в течение шести месяцев, а затем продолжая работать в течение целого года. Устройство размером с батарею АА представляет собой небольшой контейнер с водой и сине-зелеными водорослями. Устройство не генерирует огромное количество энергии, но его можно использовать для устройств Интернета вещей , устраняя необходимость в традиционных батареях, таких как литий-ионные батареи. Цель состоит в том, чтобы иметь более экологически чистый источник энергии, который можно было бы использовать в отдаленных районах. [62]

Разновидность

Исследования водорослей для массового производства нефти сосредоточены в основном на микроводорослях (организмах, способных к фотосинтезу диаметром менее 0,4 мм, включая диатомеи и цианобактерии ) , а не на макроводорослях, таких как морские водоросли . Предпочтение микроводорослям обусловлено во многом их менее сложной структурой, быстрыми темпами роста и высоким содержанием нефти (для некоторых видов). Тем не менее, проводятся некоторые исследования по использованию морских водорослей в качестве биотоплива, вероятно, из-за высокой доступности этого ресурса. [63] [64]

По состоянию на 2012 год исследователи в разных местах по всему миру начали исследовать следующие виды на предмет их пригодности в качестве массовых производителей нефти: [65] [66] [67]

Количество масла, которое производит каждый штамм водорослей, широко варьируется. Обратите внимание на следующие микроводоросли и их различные выходы масла:

Кроме того, из-за высокой скорости роста Ulva [71] была исследована в качестве топлива для использования в цикле SOFT (SOFT означает Солнечная кислородная топливная турбина), системе выработки электроэнергии с замкнутым циклом, подходящей для использования в засушливые, субтропические регионы. [72]

Другие используемые виды включают Clostridium saccharoperbutylacetonicum , [73] Sargassum , Gracilaria , Prymnesium parvum и Euglena gracilis . [74]

Питательные вещества и факторы роста

Свет – это то, что в первую очередь нужно водорослям для роста, поскольку он является наиболее ограничивающим фактором. Многие компании инвестируют в разработку систем и технологий искусственного освещения. Одной из них является компания OriginOil, которая разработала Helix BioReactorTM с вращающимся вертикальным валом и низкоэнергетическими лампами, расположенными по спирали. [75] Температура воды также влияет на скорость метаболизма и размножения водорослей. Хотя большинство водорослей растут с низкой скоростью при понижении температуры воды, биомасса водорослевых сообществ может увеличиваться из-за отсутствия травоядных организмов. [75] Небольшое увеличение скорости течения воды может также повлиять на скорость роста водорослей, поскольку скорость поглощения питательных веществ и диффузии пограничного слоя увеличивается с увеличением скорости течения. [75]

Помимо света и воды, фосфор, азот и некоторые микроэлементы также полезны и необходимы для выращивания водорослей. Азот и фосфор являются двумя наиболее важными питательными веществами, необходимыми для продуктивности водорослей, но дополнительно необходимы и другие питательные вещества, такие как углерод и кремнезем. [76] Из необходимых питательных веществ фосфор является одним из наиболее важных, поскольку он используется во многих метаболических процессах. Микроводоросль D. tertiolecta была проанализирована, чтобы определить, какое питательное вещество больше всего влияет на ее рост. [77] Концентрации фосфора (P), железа (Fe), кобальта (Co), цинка (Zn), марганца (Mn) и молибдена (Mo), магния (Mg), кальция (Ca), кремния (Si) и концентрации серы (S) измерялись ежедневно с использованием анализа индуктивно связанной плазмы (ICP). Среди всех этих измеряемых элементов фосфор привел к наиболее резкому снижению: на 84% за время культивирования. [77] Этот результат указывает на то, что фосфор в форме фосфата требуется в больших количествах всем организмам для метаболизма.

Для выращивания большинства видов водорослей широко используются две обогатительные среды: среда Вальна и среда Гийярда F/ 2 . [78] Эти коммерчески доступные питательные растворы могут сократить время на приготовление всех питательных веществ, необходимых для выращивания водорослей. Однако из-за сложности процесса получения и высокой стоимости они не используются для крупномасштабных культурных операций. [78] Таким образом, питательные среды, используемые для массового производства водорослей, содержат только наиболее важные питательные вещества с удобрениями сельскохозяйственного класса, а не с удобрениями лабораторного качества. [78]

Выращивание

Фотобиореактор из стеклянных трубок
Проектирование открытого пруда с желобом, обычно используемого для выращивания водорослей

Водоросли растут намного быстрее, чем продовольственные культуры, и могут производить в сотни раз больше масла на единицу площади, чем обычные культуры, такие как рапс, пальмы, соевые бобы или ятрофа . [30] Поскольку цикл сбора водорослей составляет 1–10 дней, их выращивание позволяет собрать несколько урожаев за очень короткий период времени, и эта стратегия отличается от стратегии, связанной с однолетними культурами. [26] Кроме того, водоросли можно выращивать на землях, непригодных для выращивания наземных культур, в том числе на засушливых землях и землях с чрезмерно засоленной почвой, что сводит к минимуму конкуренцию с сельским хозяйством. [79] Большинство исследований по выращиванию водорослей было сосредоточено на выращивании водорослей в чистых, но дорогих фотобиореакторах или в открытых прудах, содержание которых дешево, но подвержено загрязнению. [80]

Замкнутая система

Отсутствие оборудования и структур, необходимых для выращивания водорослей в больших количествах, препятствует широкому массовому производству водорослей для производства биотоплива. Целью является максимальное использование существующих сельскохозяйственных процессов и оборудования. [81]

Закрытые системы (не подвергающиеся воздействию открытого воздуха) позволяют избежать проблемы заражения другими организмами, заносимыми воздухом. Проблема закрытой системы — найти дешевый источник стерильного CO .
2. Несколько экспериментаторов обнаружили CO
2из дымовой трубы хорошо подходит для выращивания водорослей. [82] [83] По соображениям экономии некоторые эксперты считают, что выращивание водорослей для получения биотоплива должно осуществляться в рамках когенерации , где можно использовать отходящее тепло и помогать поглощать загрязнения. [84]

Для производства микроводорослей в крупных масштабах и в контролируемой среде с использованием системы PBR следует тщательно продумать такие стратегии, как световоды, барботеры и строительные материалы PBR. [85]

Фотобиореакторы

Большинство компаний, использующих водоросли в качестве источника биотоплива, перекачивают богатую питательными веществами воду через пластиковые или боросиликатные стеклянные трубки (так называемые « биореакторы »), которые подвергаются воздействию солнечного света (и так называемые фотобиореакторы или PBR). [86]

Использование PBR сложнее, чем использование открытого пруда, и дороже, но может обеспечить более высокий уровень контроля и производительности. [26] Кроме того, фотобиореактор гораздо проще интегрировать в замкнутую систему когенерации, чем пруды или другие методы.

Открытый пруд

Системы открытых прудов состоят из простых прудов, находящихся в грунте, которые часто перемешиваются гребным колесом. Эти системы имеют низкие требования к мощности, эксплуатационные расходы и капитальные затраты по сравнению с фотобиореакторными системами с замкнутым контуром. [87] [86] Почти все коммерческие производители водорослей для производства дорогостоящих продуктов из водорослей используют системы открытых прудов. [88]

Скребок для газона

Система ATS площадью 2,5 акра, установленная Hydromentia на фермерском ручье во Флориде.

Скруббер для водорослей — это система, предназначенная в первую очередь для очистки воды от питательных веществ и загрязняющих веществ с помощью водорослевых газонов. Скруббер из водорослей (ATS) имитирует водоросли естественного кораллового рифа, забирая богатую питательными веществами воду из сточных вод или природных источников воды и пропуская ее по наклонной поверхности. [89] Эта поверхность покрыта грубой пластиковой мембраной или сеткой, которая позволяет спорам естественных водорослей оседать и колонизировать поверхность. После того как водоросли укоренились, их можно собирать каждые 5–15 дней [90] и они могут производить 18 метрических тонн биомассы водорослей на гектар в год. [91] В отличие от других методов, которые ориентированы в первую очередь на один высокопродуктивный вид водорослей, этот метод ориентирован на природные поликультуры водорослей. По существу, содержание липидов в водорослях в системе САР обычно ниже, что делает ее более подходящей для ферментированного топливного продукта, такого как этанол, метан или бутанол. [91] И наоборот, собранные водоросли можно было бы обработать с помощью процесса гидротермального сжижения , что сделало бы возможным производство биодизельного топлива, бензина и реактивного топлива. [92]

Есть три основных преимущества ATS перед другими системами. Первым преимуществом является документально подтвержденная более высокая продуктивность по сравнению с системами открытых прудов. [93] Во-вторых, снижение эксплуатационных затрат и затрат на производство топлива. В-третьих, устранение проблем загрязнения из-за использования естественных видов водорослей. Прогнозируемые затраты на производство энергии в системе САР составляют 0,75 доллара США/кг по сравнению с фотобиореактором, который будет стоить 3,50 доллара США/кг. [91] Кроме того, поскольку основной целью САР является удаление питательных веществ и загрязняющих веществ из воды, и было показано, что эти затраты ниже, чем другие методы удаления питательных веществ, это может стимулировать использование этой технологии для удаления питательных веществ. удаление отходов является основной функцией, а производство биотоплива является дополнительным преимуществом. [94]

Водоросли собирают и сушат в системе ATS.

Производство топлива

После сбора водорослей биомасса обычно обрабатывается в несколько этапов, которые могут различаться в зависимости от вида и желаемого продукта; это активная область исследований [26] , а также является узким местом данной технологии: стоимость добычи выше полученной. Одним из решений является использование фильтраторов, чтобы «съесть» их. Улучшенные животные могут обеспечивать как еду, так и топливо. Альтернативный метод извлечения водорослей — выращивание водорослей с определенными типами грибов. Это вызывает биофлокуляцию водорослей, что облегчает экстракцию. [95]

Обезвоживание

Часто водоросли обезвоживают, а затем используют растворитель, например гексан, для извлечения из высушенного материала богатых энергией соединений, таких как триглицериды . [1] [96] Затем экстрагированные соединения могут быть переработаны в топливо с использованием стандартных промышленных процедур. Например, экстрагированные триглицериды реагируют с метанолом для создания биодизельного топлива посредством переэтерификации . [1] Уникальный состав жирных кислот каждого вида влияет на качество получаемого биодизеля и поэтому должен учитываться при выборе видов водорослей в качестве сырья. [26]

Гидротермальное сжижение

Альтернативный подход, называемый гидротермальным сжижением, предполагает непрерывный процесс, в ходе которого собранные влажные водоросли подвергаются воздействию высоких температур и давлений — 350 ° C (662 ° F) и 3000 фунтов на квадратный дюйм (21 000 кПа). [97] [98] [99]

Продукты включают сырую нефть, которую можно дополнительно переработать в авиационное топливо, бензин или дизельное топливо с помощью одного или нескольких процессов переработки. [100] В ходе испытаний от 50 до 70 процентов углерода водорослей превратилось в топливо. Другие результаты включают чистую воду, топливный газ и питательные вещества, такие как азот, фосфор и калий. [97]

Питательные вещества

Питательные вещества, такие как азот (N), фосфор (P) и калий (K), важны для роста растений и являются неотъемлемой частью удобрений. Кремнезем и железо, а также некоторые микроэлементы также могут считаться важными морскими питательными веществами, поскольку их недостаток может ограничить рост или продуктивность территории. [101]

Углекислый газ

Пузырьковый CO
2с помощью систем выращивания водорослей можно значительно повысить продуктивность и урожайность (вплоть до точки насыщения). Обычно около 1,8 тонн CO.2будет использоваться на тонну произведенной биомассы водорослей (сухой), хотя это зависит от вида водорослей. [102] Винокурня Glenturret в Пертшире перколятирует CO.2производится в ходе дистилляции виски через биореактор из микроводорослей. Каждая тонна микроводорослей поглощает две тонны CO.
2. Компания Scottish Bioenergy, которая руководит проектом, продает микроводоросли как ценный, богатый белком корм для рыболовства . В будущем они будут использовать остатки водорослей для производства возобновляемой энергии посредством анаэробного сбраживания . [103]

Азот

Азот является ценным субстратом, который можно использовать для роста водорослей. В качестве питательного вещества для водорослей можно использовать различные источники азота с разной производительностью. Было обнаружено, что нитраты являются предпочтительным источником азота с точки зрения количества выращиваемой биомассы. Мочевина является легкодоступным источником, который показывает сопоставимые результаты, что делает ее экономичной заменой источника азота при крупномасштабном культивировании водорослей. [104] Несмотря на явное увеличение роста по сравнению со средой, не содержащей азота, было показано, что изменения уровня азота влияют на содержание липидов в клетках водорослей. В одном исследовании [105] лишение азота в течение 72 часов привело к увеличению общего содержания жирных кислот (в расчете на клетку) в 2,4 раза. 65% всех жирных кислот были этерифицированы до триацилглицеридов в масляных тельцах по сравнению с исходной культурой, что указывает на то, что клетки водорослей использовали синтез жирных кислот de novo. Жизненно важно, чтобы содержание липидов в клетках водорослей было достаточно высоким, сохраняя при этом адекватное время деления клеток, поэтому параметры, которые могут максимизировать оба показателя, находятся в стадии изучения.

Сточные Воды

Возможным источником питательных веществ являются сточные воды после очистки сточных вод, сельскохозяйственных или пойменных стоков, которые в настоящее время являются основными загрязнителями и представляют угрозу для здоровья. Однако эти сточные воды не могут напрямую питать водоросли и должны быть сначала обработаны бактериями посредством анаэробного сбраживания . Если сточные воды не будут обработаны до того, как они достигнут водорослей, они загрязнят водоросли в реакторе и, по крайней мере, убьют большую часть желаемого штамма водорослей. На биогазовых установках органические отходы часто преобразуются в смесь углекислого газа, метана и органических удобрений. Органическое удобрение, которое выходит из варочного котла, является жидким и почти пригодным для роста водорослей, но его сначала необходимо очистить и простерилизовать. [106]

Использование сточных вод и океанской воды вместо пресной воды настоятельно рекомендуется из-за продолжающегося истощения ресурсов пресной воды. Однако тяжелые металлы, следы металлов и другие загрязнители в сточных водах могут снизить способность клеток вырабатывать липиды биосинтетически, а также влиять на различные другие процессы в клеточном механизме. То же самое верно и для океанской воды, но загрязняющие вещества находятся в разных концентрациях. Таким образом, удобрения сельскохозяйственного назначения являются предпочтительным источником питательных веществ, но тяжелые металлы снова представляют собой проблему, особенно для штаммов водорослей, чувствительных к этим металлам. В системах открытых прудов использование штаммов водорослей, способных справляться с высокими концентрациями тяжелых металлов, может предотвратить заражение этих систем другими организмами. [79] В некоторых случаях было даже показано, что штаммы водорослей могут удалять более 90% никеля и цинка из промышленных сточных вод за относительно короткие периоды времени. [107]

Воздействие на окружающую среду

По сравнению с наземными культурами, выращивающими биотопливо, такими как кукуруза или соевые бобы, производство микроводорослей приводит к гораздо менее значительному загрязнению земель из-за более высокой продуктивности масла из микроводорослей, чем из всех других масличных культур. [108] Водоросли также можно выращивать на маргинальных землях, бесполезных для выращивания обычных культур и имеющих низкую природоохранную ценность, а также использовать воду из соленых водоносных горизонтов, которая бесполезна для сельского хозяйства или питья. [84] [109] Водоросли также могут расти на поверхности океана в мешках или плавающих экранах. [110] Таким образом, микроводоросли могут стать источником чистой энергии, практически не влияя на обеспечение достаточным количеством еды и воды или сохранение биоразнообразия. [111] Выращивание водорослей также не требует внешних субсидий на инсектициды или гербициды, что устраняет любой риск образования связанных с ними потоков отходов пестицидов. Кроме того, водорослевое биотопливо гораздо менее токсично и разлагается гораздо быстрее, чем топливо на основе нефти. [112] [113] [114] Однако из-за легковоспламеняющейся природы любого горючего топлива существует вероятность возникновения некоторых опасностей для окружающей среды в случае его возгорания или разлива, что может произойти при сходе поезда с рельсов или утечке трубопровода. [115] Эта опасность снижается по сравнению с ископаемым топливом из-за возможности производства водорослевого биотоплива гораздо более локализованным образом, а также из-за более низкой токсичности в целом, но, тем не менее, опасность все еще существует. Поэтому при транспортировке и использовании водорослевого биотоплива следует обращаться так же, как и нефтяного топлива, всегда соблюдая достаточные меры безопасности.

Исследования показали, что замена ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии, такими как биотопливо, позволяет снизить выбросы CO2.
2выбросы до 80%. [116] Система на основе водорослей может улавливать примерно 80% CO .
2испускаемые электростанцией при наличии солнечного света. Хотя это СО
2позже будет выброшен в атмосферу при сгорании топлива, этот CO
2в любом случае вошел бы в атмосферу. [109] Возможность снижения общего содержания CO
2Таким образом, выбросы заключаются в предотвращении выброса CO.
2из ископаемого топлива. Кроме того, по сравнению с такими видами топлива, как дизельное топливо и нефть, и даже по сравнению с другими источниками биотоплива, производство и сжигание водорослевого биотоплива не приводит к образованию оксидов серы или оксидов азота, а также снижает количество угарного газа, несгоревших углеводородов и снижает выбросы других вредных загрязняющих веществ. [117] Поскольку наземные растительные источники производства биотоплива просто не имеют производственных мощностей для удовлетворения текущих энергетических потребностей, микроводоросли могут быть одним из единственных вариантов подхода к полной замене ископаемого топлива.

Производство микроводорослей также включает возможность использования солевых отходов или отходов CO.
2потоки как источник энергии. Это открывает новую стратегию производства биотоплива в сочетании с очисткой сточных вод с возможностью производства чистой воды в качестве побочного продукта. [117] При использовании в микроводорослевом биореакторе собранные микроводоросли будут улавливать значительные количества органических соединений, а также загрязняющих веществ тяжелых металлов, абсорбированных из потоков сточных вод, которые в противном случае были бы непосредственно сброшены в поверхностные и грунтовые воды. [108] Более того, этот процесс также позволяет извлекать из отходов фосфор, который является важным, но дефицитным элементом в природе, запасы которого, по оценкам, истощились за последние 50 лет. [118] Другой возможностью является использование систем производства водорослей для очистки неточечных источников загрязнения в системе, известной как скруббер из водорослей (ATS). Было продемонстрировано, что это снижает уровень азота и фосфора в реках и других крупных водоемах, пострадавших от эвтрофикации, и строятся системы, способные перерабатывать до 110 миллионов литров воды в день. САР также можно использовать для очистки точечных источников загрязнения, таких как упомянутые выше сточные воды, или для очистки сточных вод скота. [91] [119] [120]

Поликультуры

Почти все исследования водорослевого биотоплива были сосредоточены на культивировании отдельных видов или монокультур микроводорослей. Однако экологическая теория и эмпирические исследования показали, что поликультуры растений и водорослей, то есть группы из нескольких видов, имеют тенденцию давать более высокие урожаи, чем монокультуры. [121] [122] [123] [124] Эксперименты также показали, что более разнообразные водные микробные сообщества имеют тенденцию быть более стабильными во времени, чем менее разнообразные сообщества. [125] [126] [127] [128] Недавние исследования показали, что поликультуры микроводорослей дают значительно более высокие выходы липидов, чем монокультуры. [129] [130] Поликультуры также имеют тенденцию быть более устойчивыми к вспышкам вредителей и болезней, а также к вторжению других растений или водорослей. [131] Таким образом, культивирование микроводорослей в поликультуре может не только повысить урожайность и стабильность урожайности биотоплива, но также снизить воздействие на окружающую среду промышленности по производству биотоплива из водорослей. [111]

Экономическая жизнеспособность

Очевидно, что существует потребность в устойчивом производстве биотоплива, но будет ли использоваться конкретное биотопливо, в конечном итоге, зависит не от устойчивости, а от экономической эффективности. Поэтому исследования сосредоточены на снижении стоимости производства биотоплива из водорослей до такой степени, чтобы оно могло конкурировать с обычной нефтью. [26] [132] Производство нескольких продуктов из водорослей было упомянуто [ ласковые слова ] как наиболее важный фактор, делающий производство водорослей экономически жизнеспособным. Другими факторами являются повышение эффективности преобразования солнечной энергии в биомассу (в настоящее время 3%, но теоретически достижимо от 5 до 7% [133] ) и облегчение извлечения масла из водорослей. [134]

В отчете 2007 года [26] была выведена формула, позволяющая оценить стоимость водорослевого масла, чтобы оно могло стать жизнеспособной заменой нефтяного дизельного топлива:

С (водорослевое масло) = 25,9 × 10 -3 С (нефть)

где: C (масло водорослей) — цена масла микроводорослей в долларах за галлон, а C (нефть) — цена сырой нефти в долларах за баррель. В этом уравнении предполагается, что энергетическая ценность водорослевого масла составляет примерно 80% от калорийности сырой нефти. [135]

По оценкам МЭА, биомасса водорослей может быть произведена по цене от 0,54 доллара США/кг в открытом пруду в теплом климате до 10,20 доллара США/кг в фотобиореакторах в более прохладном климате. [136] Если предположить, что биомасса содержит 30% масла по весу, стоимость биомассы для получения литра масла составит примерно 1,40 доллара США (5,30 доллара США за галлон) и 1,81 доллара США (6,85 доллара США за галлон) для фотобиореакторов и каналов канала соответственно. Стоимость нефти, извлеченной из более дешевой биомассы, полученной в фотобиореакторах, оценивается в 2,80 доллара США за литр, если предположить, что процесс восстановления составляет 50% стоимости окончательно извлеченной нефти. [26] Если существующие проекты по выращиванию водорослей смогут достичь целевых цен на производство биодизеля менее 1 доллара за галлон, Соединенные Штаты могут реализовать свою цель по замене до 20% транспортного топлива к 2020 году за счет использования экологически и экономически устойчивого топлива, получаемого из водорослей. [137]

В то время как технические проблемы, такие как сбор урожая, успешно решаются в отрасли, значительные первоначальные инвестиции в предприятия по производству биотоплива из водорослей рассматриваются многими как главное препятствие на пути к успеху этой технологии. Публично доступны лишь немногие исследования экономической жизнеспособности, и они часто должны опираться на небольшой объем данных (часто только инженерные оценки), доступных в открытом доступе. Дмитров [138] исследовал фотобиореактор GreenFuel и подсчитал, что масло из водорослей будет конкурентоспособным только при цене нефти 800 долларов за баррель. Исследование Алаби и др. [139] исследовали каналы, фотобиореакторы и анаэробные ферментеры для производства биотоплива из водорослей и обнаружили, что фотобиореакторы слишком дороги для производства биотоплива. Канальные каналы могут быть экономически эффективными в теплом климате с очень низкими затратами на рабочую силу, а ферментеры могут стать экономически эффективными после значительных усовершенствований процесса. Группа обнаружила, что капитальные затраты, затраты на рабочую силу и эксплуатационные затраты (удобрения, электричество и т. д.) сами по себе слишком высоки, чтобы биотопливо из водорослей могло быть конкурентоспособным по цене с обычным топливом. Аналогичные результаты были получены и другими авторами, [140] [141] [142] предполагающими, что, если не будут найдены новые, более дешевые способы использования водорослей для производства биотоплива, их огромный технический потенциал может никогда не стать экономически доступным. В 2012 году Родриго Э. Тейшейра [143] продемонстрировал новую реакцию и предложил процесс сбора и извлечения сырья для биотоплива и химического производства, который требует гораздо меньше энергии, чем существующие методы, при этом извлекая все компоненты клеток.

Использование побочных продуктов

Многие побочные продукты, получаемые при переработке микроводорослей, могут использоваться в различных целях, многие из которых имеют более длительную историю производства, чем водорослевое биотопливо. Некоторые продукты, не используемые при производстве биотоплива, включают натуральные красители и пигменты, антиоксиданты и другие ценные биологически активные соединения. [80] [144] [145] Эти химикаты и избыточная биомасса нашли широкое применение в других отраслях промышленности. Например, красители и масла нашли применение в косметике, обычно в качестве загустителей и средств, связывающих воду. [146] Открытия в фармацевтической промышленности включают антибиотики и противогрибковые препараты, полученные из микроводорослей, а также натуральные продукты для здоровья, популярность которых за последние несколько десятилетий росла. Например, спирулина содержит множество полиненасыщенных жиров (Омега-3 и 6), аминокислот и витаминов [147] , а также пигментов, которые могут быть полезными, таких как бета-каротин и хлорофилл. [148]

Преимущества

Легкость роста

Одним из основных преимуществ использования микроводорослей в качестве сырья по сравнению с более традиционными культурами является то, что их гораздо легче выращивать. [149] Водоросли можно выращивать на земле, которая не считается подходящей для выращивания регулярно используемых культур. [80] В дополнение к этому, сточные воды, которые обычно препятствуют росту растений, оказались очень эффективными для выращивания водорослей. [149] Благодаря этому водоросли можно выращивать, не занимая пахотные земли, которые в противном случае использовались бы для производства продовольственных культур, а лучшие ресурсы можно зарезервировать для нормального растениеводства. Микроводорослям также требуется меньше ресурсов для роста и мало внимания, что делает рост и выращивание водорослей очень пассивным процессом. [80]

Влияние на еду

Многие традиционные виды сырья для биодизельного топлива, такие как кукуруза и пальмы, также используются в качестве корма для скота на фермах, а также являются ценным источником пищи для людей. Из-за этого их использование в качестве биотоплива уменьшает количество продовольствия, доступного для обоих, что приводит к увеличению стоимости как продуктов питания, так и производимого топлива. Использование водорослей в качестве источника биодизеля может облегчить эту проблему несколькими способами. Во-первых, водоросли не используются в качестве основного источника пищи для людей, а это означает, что их можно использовать исключительно в качестве топлива, и их влияние на пищевую промышленность будет незначительным. [150] Во-вторых, многие из экстрактов отходов, образующихся при переработке водорослей для получения биотоплива, могут использоваться в качестве достаточного корма для животных. Это эффективный способ минимизировать отходы и гораздо более дешевая альтернатива более традиционным кормам на основе кукурузы или зерна. [151]

Минимизация отходов

Также было показано, что выращивание водорослей в качестве источника биотоплива имеет многочисленные преимущества для окружающей среды и представляет собой гораздо более экологически чистую альтернативу нынешнему биотопливу. Во-первых, оно может использовать сточные воды, воду, загрязненную удобрениями и другими питательными веществами, которые являются побочными продуктами сельского хозяйства, в качестве основного источника воды и питательных веществ. [149] Благодаря этому загрязненная вода не смешивается с озерами и реками, которые в настоящее время снабжают нас питьевой водой. В дополнение к этому, аммиак, нитраты и фосфаты, которые обычно делают воду небезопасной, на самом деле служат отличными питательными веществами для водорослей, а это означает, что для выращивания водорослей требуется меньше ресурсов. [80] Многие виды водорослей, используемые в производстве биодизельного топлива, являются отличными биофиксаторами, то есть они способны удалять углекислый газ из атмосферы, чтобы использовать его в качестве формы энергии для себя. Благодаря этому они нашли применение в промышленности как способ очистки дымовых газов и снижения выбросов парниковых газов. [80]

Недостаток

Высокая потребность в воде

Процесс выращивания микроводорослей очень водоемкий. Исследования жизненного цикла показали, что для производства 1 литра биодизельного топлива на основе микроводорослей требуется от 607 до 1944 литров воды. [152] Тем не менее, вместо пресной воды для этой цели теоретически можно использовать обильные сточные воды и/или морскую воду , которые также содержат различные питательные вещества.

Коммерческая жизнеспособность

Биодизельное топливо из водорослей все еще является довольно новой технологией. Несмотря на то, что исследования начались более 30 лет назад, они были приостановлены в середине 1990-х годов, главным образом из-за отсутствия финансирования и относительно низкой стоимости нефти. [20] В течение следующих нескольких лет биотопливу из водорослей уделялось мало внимания; только после пика газа в начале 2000-х годов в конечном итоге произошел активный поиск альтернативных источников топлива. [20]

Растущий интерес к выращиванию морских водорослей для секвестрации углерода, снижения эвтрофикации и производства продуктов питания привел к созданию коммерческого выращивания морских водорослей с 2017 года. [153] Снижение затрат на выращивание и сбор урожая, а также развитие коммерческой промышленности улучшит экономику. биотоплива из макроводорослей. Изменение климата привело к распространению матов из коричневых макроводорослей, которые выбрасывает волны на берега Карибского моря. В настоящее время эти маты утилизируются, но есть интерес к их использованию в качестве сырья для производства биотоплива. [154]

Стабильность

Биодизель, получаемый в результате переработки микроводорослей, отличается от других видов биодизеля содержанием полиненасыщенных жиров. [149] Полиненасыщенные жиры известны своей способностью сохранять текучесть при более низких температурах. Хотя это может показаться преимуществом при производстве в более холодные зимние дни, полиненасыщенные жиры приводят к снижению стабильности при обычных сезонных температурах. [150]

Международная политика

Канада

После нефтяного кризиса 1975 года были приняты многочисленные меры политики, направленные на содействие использованию возобновляемых источников топлива в Соединенных Штатах, Канаде и Европе. В Канаде они включали введение акцизов, освобождающих пропан и природный газ, которые в 1992 году были распространены на этанол, полученный из биомассы и метанола. В 2006 году федеральное правительство также объявило о своей стратегии в области возобновляемых видов топлива, в которой предлагалось четыре компонента: повышение доступности возобновляемых видов топлива за счет регулирование, поддерживая расширение канадского производства возобновляемых видов топлива, помогая фермерам использовать новые возможности в этом секторе и ускоряя коммерциализацию новых технологий. Этим мандатам быстро последовали канадские провинции:

Британская Колумбия ввела требования к содержанию 5% этанола и 5% возобновляемого дизельного топлива, которые вступили в силу к январю 2010 года. Он также ввел требования к низкоуглеродистому топливу на 2012–2020 годы.

Альберта ввела требование о содержании 5% этанола и 2% возобновляемого дизельного топлива, введенное в действие в апреле 2011 года. Провинция также ввела требование о сокращении выбросов парниковых газов минимум на 25% для использования возобновляемых видов топлива.

В 2009 году Саскачеван ввел требование о 2% возобновляемом дизельном топливе. [155]

Кроме того, в 2006 году федеральное правительство Канады объявило о своем намерении использовать свою покупательную способность для стимулирования биотопливной промышленности. В третьем разделе закона об альтернативных видах топлива 2006 года говорится, что, когда это будет экономически целесообразно, 75% процентов всех федеральных органов и королевских корпораций будут составлять автомобили. [156]

Соединенные Штаты

Политика в Соединенных Штатах включала сокращение субсидий, предоставляемых федеральным правительством и правительствами штатов нефтяной промышленности, которые обычно составляли 2,84 миллиарда долларов. Это больше, чем фактически выделяется на биотопливную промышленность. Эта мера обсуждалась на саммите «Большой двадцатки» в Питтсбурге, где лидеры согласились, что «неэффективные субсидии на ископаемое топливо способствуют расточительному потреблению, снижают нашу энергетическую безопасность, препятствуют инвестициям в чистые источники энергии и подрывают усилия по борьбе с угрозой изменения климата». Если это обязательство будет выполнено и субсидии будут отменены, будет создан более справедливый рынок, на котором биотопливо из водорослей сможет конкурировать. В 2010 году Палата представителей США приняла закон, направленный на то, чтобы обеспечить паритет биотоплива на основе водорослей с биотопливом из целлюлозы в программах федеральных налоговых льгот. Закон о продвижении возобновляемого топлива на основе водорослей (HR 4168) был принят, чтобы предоставить проектам по производству биотоплива доступ к налоговой льготе в размере 1,01 доллара за галлон производства и 50% бонусу к амортизации за имущество завода по производству биотоплива. Правительство США также представило Закон о внутреннем топливе для укрепления национальной безопасности, введенный в действие в 2011 году. Эта политика представляет собой поправку к Закону о федеральной собственности и административных услугах 1949 года и положениям о федеральной обороне с целью продлить до 15 лет количество лет, в течение которых Министерство Многолетний контракт Министерства обороны (МО) может быть заключен в случае закупки современного биотоплива. Федеральные программы и программы Министерства обороны США обычно ограничиваются пятилетним периодом [157].

Другой

Европейский Союз (ЕС) также отреагировал увеличением в четыре раза кредитов на биотопливо из водорослей второго поколения, что было установлено в качестве поправки к Директивам по биотопливу и качеству топлива [158].

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Скотт, ЮАР; Дэйви, член парламента; Деннис, Дж.С.; Хорст, И.; Хау, CJ; Леа-Смит, диджей; Смит, АГ (2010). «Биодизель из водорослей: проблемы и перспективы». Современное мнение в области биотехнологии . 21 (3): 277–286. doi : 10.1016/j.copbio.2010.03.005. ПМИД  20399634.
  2. ^ Дарзинс, Эл; Пиенкос, Филипп; Эдай, Лес (2010). Текущее состояние и потенциал производства водорослевого биотоплива (PDF) . Задача МЭА 39 по биоэнергетике.
  3. ↑ Аб Вестервельт, Эми (17 марта 2023 г.). «Крупные нефтяные компании рекламировали водоросли как решение проблемы климата. Теперь все прекратили финансирование». Хранитель . ISSN  0261-3077 . Проверено 21 марта 2023 г.
  4. ^ Хардер, Р.; фон Витч, Х. (1942). «Bericht über versuruche zur fettsynthese mittels автотрофные микроорганизмы». Forschungsdienst Sonderheft . 16 : 270–275.
  5. ^ Хардер, Р.; фон Витч, Х. (1942). «Массовая культура диатомеев». Berichte der Deutschen Botanischen Gesellschaft . 60 : 146–152.
  6. ^ Кук ПМ 1950. Крупномасштабная культура хлореллы. В: Брюнел Дж., Г.В. Прескотт (ред.) Культура водорослей. Фонд Чарльза Ф. Кеттеринга, Дейтон, с. 53–77.
  7. ^ Берлью Дж.С. (ред.). 1953. Культура водорослей: от лаборатории к опытному заводу. Вашингтонский институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 1–357.
  8. ^ Берлью Дж. С. 1953. Текущее состояние крупномасштабной культуры водорослей. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 3–23.
  9. ^ Гуммерт Ф., М. Е. Мефферт и Х. Стратманн. 1953. Нестерильная крупномасштабная культура хлореллы в теплицах и на открытом воздухе. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Вашингтонский институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 166–176.
  10. ^ Митуя А., Т. Нюноя и Х. Тамия. 1953. Предопытно-заводские опыты по массовой культуре водорослей. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 273–281.
  11. ^ Geoghegan MJ 1953. Эксперименты с хлореллой на холме Джилотт. В: Берлью Дж.С. (ред.). Культура водорослей: от лаборатории к пилотному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 182–189.
  12. ^ Эвенари М. , А. М. Майер и Э. Готтесман. 1953. Опыты культуры водорослей в Израиле. В: Берлью Дж.С. (ред.). Водорослевая культура. От лаборатории к опытному заводу. Институт Карнеги, Вашингтон, округ Колумбия, с. 197–203.
  13. ^ аб Аах, HG (1952). «Über Wachstum und Zusammensetzung von Chlorellapyrenoidosa bei unterschiedlichen Lichtstärken und Nitratmengen». Архив микробиологии . 17 (1–4): 213–246. дои : 10.1007/BF00410827. S2CID  7813967.
  14. ^ Аб Боровицка, Массачусетс (2013). «Энергия микроводорослей: краткая история». Водоросли для биотоплива и энергетики. стр. 1–15. дои : 10.1007/978-94-007-5479-9_1. ISBN 978-94-007-5478-2.
  15. ^ abcd «Национальная дорожная карта технологий производства биотоплива из водорослей» (PDF) . Министерство энергетики США, Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, Программа по биомассе . Проверено 3 апреля 2014 г.
  16. ^ abcdefg Шиэн Дж., Т. Дунахей, Дж. Бенеманн, П. Росслер. 1998. Взгляд назад на программу по водным видам Министерства энергетики США – биодизель из водорослей. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии: Голден, Колорадо. NREL/TP-580-24190, с. 1–328.
  17. ^ Мичики, Х. (1995). «Проект биологической фиксации и утилизации CO2». Преобразование энергии и управление . 36 (6–9): 701–705. дои : 10.1016/0196-8904(95)00102-J.
  18. ^ Негоро, М.; Сиодзи, Н.; Миямото, К.; Мичира, Ю. (1991). «Рост микроводорослей в газе с высоким содержанием CO2 и воздействие SOX и NOX». Прикладная биохимия и биотехнология . 28–29: 877–86. дои : 10.1007/BF02922657. PMID  1929389. S2CID  22607146.
  19. ^ Негоро, М.; Сиодзи, Н.; Икута, Ю.; Макита, Т.; Утиуми, М. (1992). «Характеристики роста микроводорослей в газе CO2 высокой концентрации, влияние на них микроэлементов культуральной среды и примесей». Прикладная биохимия и биотехнология . 34–35: 681–692. дои : 10.1007/BF02920589. S2CID  96744279.
  20. ^ abc Пиенкос, PT; Дарзиньш, А. (2009). «Перспективы и проблемы биотоплива, полученного из микроводорослей». Биотопливо, биопродукты и биопереработка . 3 (4): 431–440. дои : 10.1002/bbb.159. S2CID  10323847.
  21. ^ Скотт Д. Дафман; Шрирама Крупанидхи; Карани Б. Сандживи (2007). «Жирные кислоты омега-3 для питания и медицины: рассмотрение масла микроводорослей как вегетарианского источника ЭПК и ДГК». Текущие обзоры диабета . 3 (3): 198–203. дои : 10.2174/157339907781368968. PMID  18220672. S2CID  29591060.
  22. ^ Артерберн, LM (июль 2008 г.). «Капсулы с водорослевым маслом и приготовленный лосось: питательно эквивалентные источники докозагексаеновой кислоты». Журнал Американской диетической ассоциации . 108 (7): 1204–1209. дои : 10.1016/j.jada.2008.04.020. ПМИД  18589030 . Проверено 20 января 2017 г.
  23. ^ Ленихан-Гилс, Дж; Бишоп, Канзас; Фергюсон, ЛР (2013). «Альтернативные источники жиров омега-3: можем ли мы найти устойчивую замену рыбе?». Питательные вещества . 5 (4): 1301–1315. дои : 10.3390/nu5041301 . ПМЦ 3705349 . ПМИД  23598439. 
  24. ^ «Биотопливо из промышленных/бытовых сточных вод». Архивировано из оригинала 18 февраля 2009 года . Проверено 11 июня 2008 г.
  25. ^ аб Торнабене и др. (1983), Липидный состав страдающих от азотного голодания зеленых Neochromis oleoabundans.
  26. ^ abcdefgh Чисти, Ю. (2007). «Биодизель из микроводорослей». Достижения биотехнологии . 25 (3): 294–306. doi :10.1016/j.biotechadv.2007.02.001. PMID  17350212. S2CID  18234512.
  27. ^ Банерджи, Анирбан; Шарма, Рохит; Чисти, Юсуф; Банерджи, Калифорнийский университет (2002). « Botryococcus braunii : возобновляемый источник углеводородов и других химических веществ». Критические обзоры по биотехнологии . 22 (3): 245–279. дои : 10.1080/07388550290789513. PMID  12405558. S2CID  20396446.
  28. ^ «Механическое связывание CO2 улучшает производство водорослей - Химическая инженерия | Страница 1» . Март 2019.
  29. ^ "Производство микроводорослей SARDI AQUATIC SCIENCES" (PDF) . Правительство Южной Австралии . Архивировано из оригинала (PDF) 17 декабря 2008 года . Проверено 3 ноября 2008 г.
  30. ^ аб Атабани, А.Э.; Силитонга, AS; Бадруддин, Айова; Махлия, TMI; Масюки, Х.Х.; Мехилев, С. (2012). «Всесторонний обзор биодизельного топлива как альтернативного источника энергии и его характеристик». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 16 (4): 2070–2093. дои : 10.1016/j.rser.2012.01.003.
  31. ^ «Производство биодизеля из водорослей» (PDF) . Программа Департамента энергетики по водным видам , Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии. Архивировано из оригинала (PDF) 26 сентября 2006 года . Проверено 29 августа 2006 г.
  32. ^ Ширвани, Т.; Ян, Х.; Индервильди, Орегон; Эдвардс, ПП; Кинг, Д.А. (2011). «Энергия жизненного цикла и анализ парниковых газов биодизельного топлива, полученного из водорослей». Энергетика и экология . 4 (10): 3773. doi : 10.1039/C1EE01791H. S2CID  111077361.
  33. ^ «Волк» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 30 октября 2008 года.
  34. ^ Поттс, Т.; Ду, Дж.; Пол, М.; Мэй, П.; Бейтл, Р.; Хестекин, Дж. (2012). «Производство бутанола из макроводорослей залива Ямайка». Экологический прогресс и устойчивая энергетика . 31 (1): 29–36. дои : 10.1002/эп.10606. S2CID  96613555.
  35. ^ Милледж, Джон; Смит, Бенджамин; Дайер, Филип; Харви, Патрисия (2014). «Биотопливо, полученное из макроводорослей: обзор методов извлечения энергии из биомассы морских водорослей». Энергии . 7 (11): 7194–7222. дои : 10.3390/en7117194 .
  36. ^ «Биотопливо из морских водорослей?». Эколог . 12 октября 2016 г.
  37. ^ «От моря к насосу: являются ли водоросли жизнеспособным биотопливом?». www.renewableenergyworld.com . 14 июня 2013 года. Архивировано из оригинала 5 мая 2018 года . Проверено 4 мая 2018 г.
  38. ^ Маскаль, М.; Дутта, С.; Гандариас, И. (2014). «Гидродезоксигенация димера лактона дягиля, сырья на основе целлюлозы: простой высокопроизводительный синтез разветвленных бензиноподобных углеводородов C7-C10». Angewandte Chemie, международное издание . 53 (7): 1854–1857. дои : 10.1002/anie.201308143. ПМИД  24474249.
  39. ^ Амаро, Хелена; Маседо, Анджела; Мальката, Ф. (2012). «Микроводоросли: альтернатива устойчивому источнику биотоплива?». Энергия . 44 (1): 158–166. doi :10.1016/j.energy.2012.05.006.
  40. ^ Сингх, Бхаскар; Гульдхе, Абхишек; Букс, Файзал (2014). «На пути к устойчивому подходу к разработке биодизельного топлива из растений и микроводорослей». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 29 : 216–245. дои : 10.1016/j.rser.2013.08.067.
  41. ^ Суганья, Т.; Варман, М.; Масюки, Х.; Ренганатан (2016). «Макроводоросли и микроводоросли как потенциальный источник коммерческого применения наряду с производством биотоплива: подход к биопереработке». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 55 : 909–941. дои : 10.1016/j.rser.2015.11.026.
  42. ^ Триведи, Джаяти; Айла, Муника; Бангвал, Д.; Гарг, М. (2015). «Биоперерабатывающий завод на основе водорослей – как это имеет смысл?». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 47 : 295–307. doi :10.1016/j.rser.2015.03.052.
  43. ^ «Производство метана». ФАО, Департамент сельского хозяйства . Проверено 29 августа 2006 г.
  44. ^ Метан из водорослей – Oilgae – Масло из водорослей. Ойлгае (2 декабря 2009 г.). Проверено 15 апреля 2012 г.
  45. ^ Айзенберг, Д.М., В.Дж. Освальд, Дж.Р. Бенеманн, Р.П. Гебель и Т.Т. Тибурзи. 1979. Метановое брожение микроводорослей. В «Анаэробном пищеварении» под редакцией Д.А. Стаффорда, Б.И. Уитли и Д.Э. Хьюза. Лондон, Великобритания: Applied Science Publishers LTD.
  46. ^ Голуке, CG; Освальд, WJ; Готаас, Х.Б. (1957). «Анаэробное переваривание водорослей». Прикладная и экологическая микробиология . 5 (1): 47–55. дои : 10.1128/АЕМ.5.1.47-55.1957 . ПМК 1057253 . ПМИД  13403639. 
  47. ^ Ригони-Штерн, С.; Рисмондо, Р.; Шпиркович, Л.; Зилио-Гранди, Ф.; Вигато, Пенсильвания (1990). «Анаэробное переваривание биомассы нитрофильных водорослей из Венецианской лагуны». Биомасса . 23 (3): 179–199. дои :10.1016/0144-4565(90)90058-р.
  48. ^ Самсон, Р.Дж.; Ледуйт, А. (1986). «Детальное исследование анаэробного переваривания биомассы водорослей Spirulina maxima». Биотехнология и биоинженерия . 28 (7): 1014–1023. дои : 10.1002/бит.260280712. PMID  18555423. S2CID  21903205.
  49. ^ Йен, Х.; Брюн, Д. (2007). «Анаэробное совместное переваривание осадка водорослей и макулатуры с получением метана». Биоресурсные технологии . 98 (1): 130–134. doi :10.1016/j.biortech.2005.11.010. ПМИД  16386894.
  50. ^ Лундквист, Т.Дж., И.К. Вертц, С.В.Т. Куинн и Дж.Р. Бенеманн, октябрь 2010 г., Реалистичная технология и инженерная оценка производства биотоплива из водорослей. Архивировано 15 февраля 2013 г. в Wayback Machine.
  51. ↑ Разаги, Али (21 сентября 2013 г.). «Влияние азота на рост и образование углеводов у Porphyridium cruentum». Открытые науки о жизни . 9 (2): 156–162. дои : 10.2478/s11535-013-0248-z .
  52. ^ abc Knothe, Герхард (2010). «Биодизель и возобновляемое дизельное топливо: сравнение». Прогресс в области энергетики и науки о горении. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  53. ^ ab «Альтернативные и современные виды топлива». Министерство энергетики США . Проверено 7 марта 2012 г.
  54. ^ Браун, Роберт; Холмгрен, Дженнифер. «Быстрый пиролиз и модернизация бионефти» (PDF) . Проверено 15 марта 2012 г.
  55. ^ Крокер, Марк Х.; и другие. (21 марта 2015 г.). «Переработка CO2 с использованием микроводорослей для производства топлива». Прикладные нефтехимические исследования . 4 : 41–53. дои : 10.1007/s13203-014-0052-3 .
  56. ^ Лерчер, Йоханнес А.; Брюк, Томас; Чжао, Чен (21 июня 2013 г.). «Каталитическая дезоксигенация масла микроводорослей до зеленых углеводородов». Зеленая химия . 15 (7): 1720–1739. дои : 10.1039/C3GC40558C.
  57. ^ «Презентации ACS по запросу» . Presentations.acs.org . Архивировано из оригинала 22 января 2016 года . Проверено 2 июня 2015 г.
  58. ^ Чжоу, Линь (2015). «Оценка предварительно сульфидированного NiMo/γ-Al2O3 для гидродеоксигенации масла микроводорослей с целью производства зеленого дизельного топлива». Энергетика и топливо . 29 : 262–272. дои : 10.1021/ef502258q.
  59. ^ Чжоу, Линь (2016). «Гидродезоксигенация масла микроводорослей в зеленое дизельное топливо на Pt, Rh и предварительно сульфидированных NiMo катализаторах». Катализная наука и технология . 6 (5): 1442–1454. дои : 10.1039/c5cy01307k.
  60. ^ «Первый полет на биотопливе приземляется» . Новости BBC . 24 февраля 2008 г. Архивировано из оригинала 29 февраля 2008 г. Проверено 24 февраля 2008 г.
  61. ^ Редди, Крис; О'Нил, Грег (28 января 2015 г.). «Топливо для реактивных двигателей из водорослей? Ученые исследуют топливный потенциал обычных океанических растений» . Проверено 26 марта 2018 г.
  62. ↑ Ирвинг, Майкл (14 мая 2022 г.). «Комбайн по сбору энергии из водорослей сам по себе питает электронику в течение года». Новый Атлас . Проверено 14 мая 2022 г.
  63. ↑ Льюис, Лео (14 мая 2005 г.). «Морские водоросли вдохнут новую жизнь в борьбу с глобальным потеплением». «Таймс онлайн» . Лондон . Проверено 11 февраля 2008 г.
  64. ^ Биотопливо из морских водорослей: производство биогаза и биоэтанола из бурых макроводорослей. Amazon.com. Проверено 15 апреля 2012 г.
  65. ^ «Часто задаваемые вопросы о водорослях» . Архивировано из оригинала 22 октября 2008 года.
  66. ^ «Биоэнергетика» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2 октября 2018 года . Проверено 22 октября 2008 г.
  67. ^ «Выбор оптимальных видов микроводорослей для секвестрации CO2». {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  68. ^ Экогенный продукт 2. Ecoogenicsresearchcenter.org. Проверено 15 апреля 2012 г.
  69. ^ «Водоросли рассматриваются как альтернатива биотопливу» . Тайбэй Таймс . 12 января 2008 г. Архивировано из оригинала 24 июля 2008 г. Проверено 10 июня 2008 г.
  70. ^ «Добыча водорослевого масла». Ойлгей . Проверено 13 марта 2012 г.
  71. ^ Фотосинтез морских водорослей Ulva и выработка электроэнергии с нулевыми выбросами. Архивировано 5 марта 2012 года в Wayback Machine . Pennenergy.com. Проверено 15 апреля 2012 г.
  72. ↑ К живому морю рядом с мертвым. Архивировано 19 июля 2011 года в Wayback Machine . (PDF) . Проверено 15 апреля 2012 г.
  73. ^ «Итоговый отчет - Извлечение сахаров из водорослей для прямого преобразования в бутанол - База данных исследовательского проекта - Исследовательский проект получателя гранта - ORD - Агентство по охране окружающей среды США» . cfpub.epa.gov .
  74. ^ «Этанол из водорослей - Масляные водоросли - Масло из водорослей» . www.oilgae.com .
  75. ^ abc «Глава 1 — Введение в биотопливо из водорослей — выбор видов водорослей, проблемы производства водорослей, сбор водорослей и добыча нефти, а также преобразование масла водорослей в биотопливо». Lawofalgae.wiki.zoho.com . Проверено 16 ноября 2016 г.
  76. ^ «Питательные вещества и водоросли». www.krisweb.com . Проверено 16 ноября 2016 г.
  77. ^ Аб Чен, Мэн; Тан, Хайин; Ма, Хунчжи; Холланд, Томас С.; Нг, Кентукки Саймон; Салли, Стивен О. (1 января 2011 г.). «Влияние питательных веществ на рост и накопление липидов у зеленых водорослей Dunaliella tertiolecta». Биоресурсные технологии . 102 (2): 1649–1655. doi :10.1016/j.biortech.2010.09.062. ISSN  1873-2976. PMID  20947341. S2CID  33867819.
  78. ^ abc «2.3. Производство водорослей». www.фао.орг . Проверено 16 ноября 2016 г.
  79. ^ Аб Шенк, премьер-министр; Томас-Холл, СР; Стивенс, Э.; Маркс, Калифорнийский университет; Массснуг, Дж. Х.; Постен, К.; Крузе, О.; Ханкамер, Б. (2008). «Биотопливо второго поколения: высокоэффективные микроводоросли для производства биодизеля». Биоэнергетические исследования . 1 : 20–43. дои : 10.1007/s12155-008-9008-8. S2CID  3357265.
  80. ^ abcdef Мата, ТМ; Мартинс, АНА; Каэтано, Н.С. (2010). «Микроводоросли для производства биодизеля и других применений: обзор» (PDF) . Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики (представленная рукопись). 14 : 217–232. дои : 10.1016/j.rser.2009.07.020. hdl : 10400.22/10059 . S2CID  15481966.
  81. ↑ Мэрикинг (29 августа 2007 г.). «Смогут ли водоросли победить своих конкурентов и стать главным источником биотоплива?». Экологические граффити. Архивировано из оригинала 5 ноября 2010 года . Проверено 10 июня 2008 г.
  82. ↑ Клейтон, Марк (11 января 2006 г.). «Водоросли – как мята для дымовых труб». Христианский научный монитор . Архивировано из оригинала 14 сентября 2008 года . Проверено 10 июня 2008 г.
  83. ^ «Темпы роста водорослей, питающихся выбросами, показывают жизнеспособность нового урожая биомассы» (PDF) . Компания государственных услуг Аризоны (APS) и корпорация GreenFuel Technologies . 26 сентября 2008 г. Архивировано из оригинала (PDF) 21 мая 2008 г. . Проверено 15 декабря 2013 г.
  84. ^ аб Херро, Алана (8 октября 2007 г.). «Лучше, чем кукуруза? Водоросли вытеснят другое сырье для биотоплива». Всемирный институт наблюдения . Архивировано из оригинала 21 июня 2008 года . Проверено 10 июня 2008 г.
  85. ^ Джонсон, Тайлор Дж.; Катувал, Сармила; Андерсон, Гэри А.; Жуаньбао Чжоу, Липин Гу; Гиббонс, Уильям Р. (2018). «Стратегии выращивания микроводорослей и цианобактерий в фотобиореакторе». Биотехнологический прогресс . 34 (4): 811–827. дои : 10.1002/btpr.2628 . ПМИД  29516646.
  86. ^ Аб Хуземанн, М.; Уильямс, П.; Эдмундсон, Скотт Дж.; Чен, П.; Крук, Р.; Куллинан, В.; Кроу, Б.; Лундквист, Т. (сентябрь 2017 г.). «Фотобиореактор лабораторного симулятора пруда с водорослями (LEAPS): проверка с использованием уличных прудовых культур Chlorella sorokiniana и Nannochrominiana salina». Водорослевые исследования . 26 : 39–46. дои : 10.1016/j.algal.2017.06.017 . ISSN  2211-9264. ОСТИ  1581797.
  87. ^ Бенеманн, Джон; Вертц, Ян; Лундквист, Трюг (2012). «Оценка жизненного цикла производства масла из микроводорослей». Прорывная наука и технологии . 1 (2): 68–78. дои : 10.1089/dst.2012.0013.
  88. ^ Лундквист, Т.; Вертц, И.; Куинн, Н.; Бенеманн, Дж. (октябрь 2010 г.). «Реалистичная технология и инженерная оценка производства биотоплива из водорослей». Институт энергетических биологических наук : 1–178.
  89. ^ "最新のF-01α 歌舞伎モデル一覧製品は今、人気のUT通販サイトで探す。新作のその他, イベント＆特集続々入荷！お買い物マラソンはこちらへ！全品送料無料!". www.algalturfscrubber.com .
  90. ^ Джеффри Бэннон, Дж.; Ади, В. (2008). Скрубберы из водорослей: очистка воды и улавливание солнечной энергии для производства биотоплива (PDF) . Материалы Четвертой конференции по физике окружающей среды (EPC'10). стр. 19–23 . Проверено 4 ноября 2016 г.
  91. ^ abcd Эйди, Уолтер Х.; Кангас, Патрик С.; Малбри, Уолтер (1 июня 2011 г.). «Очистка водорослевого газона: очистка поверхностных вод с помощью солнечной энергии при производстве биотоплива». Бионаука . 61 (6): 434–441. doi : 10.1525/bio.2011.61.6.5 – через bioscience.oxfordjournals.org.
  92. ^ Бидди, Мэри; Дэвис, Райан; Джонс, Сюзанна; Чжу, Юньхуа. «Путь технологии гидротермального сжижения цельных водорослей» (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии . Проверено 4 ноября 2016 г.
  93. ^ Шихан, Джон; Дунахей, Терри; Бенеманн, Джон; Росслер, Пол (июль 1998 г.). «Взгляд на программу Министерства энергетики США по водным видам: биодизель из водорослей» (PDF) . Управление по развитию топлива Министерства энергетики США . Проверено 4 ноября 2016 г.
  94. ^ «Экономично». Гидроментия . 30 ноября 2015 г.
  95. ^ Маккей, С.; Гомес, Э.; Холлигер, К.; Бауэр, Р.; Швицгебель, Ж.-П. (2015). «Сбор Chlorella sorokiniana путем совместного культивирования с нитчатым грибом Isaria fumosorosea: потенциальное устойчивое сырье для гидротермальной газификации». Биоресурсные технологии . 185 : 353–361. doi :10.1016/j.biortech.2015.03.026. ISSN  0960-8524. ПМИД  25795450.
  96. ^ Аджаеби, Атта (2013). «Сравнительная оценка жизненного цикла биодизеля из водорослей и ятрофы: пример Индии». Биоресурсные технологии . 150 : 429–437. doi :10.1016/j.biortech.2013.09.118. ПМИД  24140355.
  97. ^ ab {{цитировать веб-сайты в лаборатории |publisher=Gizmag.com |access-date=2013-12-31}}
  98. ^ Видео по извлечению топлива на YouTube.
  99. ^ Эллиотт, округ Колумбия; Харт, ТР; Шмидт, AJ; Нойеншвандер, Г.Г.; Ротнесс, ЖЖ; Оларте, М.В.; Захер, А.Х.; Альбрехт, КО; Халлен, RT; Холладей, Дж. Э. (2013). «Разработка процесса гидротермального сжижения водорослевого сырья в реакторе непрерывного действия». Водорослевые исследования . 2 (4): 445–454. дои : 10.1016/j.algal.2013.08.005.
  100. ^ Рамирес, Джером; Браун, Ричард; Рейни, Томас (1 июля 2015 г.). «Обзор свойств биосырья, полученного при гидротермальном сжижении, и перспективы перехода на транспортное топливо». Энергии . 8 (7): 6765–6794. дои : 10.3390/en8076765 .
  101. ↑ Андерсон, Дженни (18 декабря 2004 г.). «Композиция морской воды». Архивировано из оригинала 10 июня 2008 года . Проверено 18 июня 2008 г.
  102. ^ «Ускорение внедрения CCS: промышленное использование улавливаемого углекислого газа» . Глобальный институт CCS. Архивировано из оригинала 16 сентября 2012 года . Проверено 25 февраля 2012 г.
  103. ^ Эйлотт, Мэтью (сентябрь 2010 г.). «Забудьте о пальмовом масле и сое, микроводоросли станут следующим крупным источником биотоплива».
  104. ^ Арумугам, М.; Агарвал, А.; Арья, MC; Ахмед, З. (2013). «Влияние источников азота на продуктивность биомассы микроводорослей Scenedesmus bijugatus». Биоресурсные технологии . 131 : 246–249. doi :10.1016/j.biortech.2012.12.159. ПМИД  23353039.
  105. ^ Мёллеринг, ER; Беннинг, К. (2009). «Подавление РНК-интерференции основного белка липидных капель влияет на размер липидных капель у Chlamydomonas Reinhardtii». Эукариотическая клетка . 9 (1): 97–106. doi : 10.1128/EC.00203-09. ПМК 2805299 . ПМИД  19915074. 
  106. ^ Питтман, Дж. К.; Дин, АП; Осундеко, О. (2011). «Потенциал устойчивого производства биотоплива из водорослей с использованием ресурсов сточных вод». Биоресурсные технологии . 102 (1): 17–25. doi :10.1016/j.biortech.2010.06.035. ПМИД  20594826.
  107. ^ Чонг, ЭМИ; Вонг, Ю.С.; Тэм, Нью-Йорк (2000). «Эффективность различных видов микроводорослей в удалении никеля и цинка из промышленных сточных вод». Хемосфера . 41 (1–2): 251–7. Бибкод : 2000Chmsp..41..251C. дои : 10.1016/S0045-6535(99)00418-X. ПМИД  10819208.
  108. ^ Аб Смит, В.Х.; Штурм, БСМ; Денойель, Ф.Дж.; Биллингс, Ю.А. (2010). «Экология производства водорослевого биодизеля». Тенденции в экологии и эволюции . 25 (5): 301–309. дои : 10.1016/j.tree.2009.11.007. ПМИД  20022660.
  109. ^ Аб Буллис, Кевин (5 февраля 2007 г.). «Топливо на основе водорослей будет цвести | Обзор технологий MIT». Technologyreview.com . Проверено 29 ноября 2013 г.
  110. ^ "Проект НАСА ОМЕГА" . Проверено 8 мая 2012 г.
  111. ^ ab Грум, MJ; Грей, Э.М.; Таунсенд, Пенсильвания (2008). «Биотопливо и биоразнообразие: принципы создания более эффективной политики производства биотоплива». Биология сохранения . 22 (3): 602–9. дои : 10.1111/j.1523-1739.2007.00879.x. PMID  18261147. S2CID  26350558.
  112. ^ EPA, OSWER, OEM, США (13 марта 2013 г.). «Аварийное реагирование» (PDF) .{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  113. ^ «Н-Бутиловый спирт № CAS: 71-36-3» (PDF) . ОЭСР МОСТРАГ. 9 ноября 2001 г. Архивировано из оригинала (PDF) 24 сентября 2015 г. . Проверено 4 ноября 2016 г.
  114. ^ «RFA: Ассоциация возобновляемых источников топлива». Архивировано из оригинала 23 мая 2010 года . Проверено 22 февраля 2015 г.
  115. ^ «Крупнообъемные разливы этанола - воздействие на окружающую среду и варианты реагирования» (PDF) . Июль 2011 года . Проверено 4 ноября 2016 г.
  116. ^ Асьен Фернандес, ФГ; Гонсалес-Лопес, CV; Фернандес Севилья, Ж.М.; Молина Грима, Э. (2012). «Преобразование CO2 в биомассу микроводорослями: насколько реалистичным может быть вклад в значительное удаление CO2?». Прикладная микробиология и биотехнология . 96 (3): 577–586. doi : 10.1007/s00253-012-4362-z. PMID  22923096. S2CID  18169368.
  117. ^ аб Хемайсварья, С.; Раджа, Р.; Карвалью, Ис; Равикумар, Р.; Замбаре, В.; Барх, Д. (2012). «Индийский сценарий использования возобновляемых и устойчивых источников энергии с упором на водоросли». Прикладная микробиология и биотехнология . 96 (5): 1125–1135. дои : 10.1007/s00253-012-4487-0. PMID  23070650. S2CID  14763431.
  118. ^ Кумар, А.; Эргас, С.; Юань, X.; Саху, А.; Чжан, К.; Девульф, Дж.; Мальката, Форекс; Ван Лангенхове, Х. (2010). «Улучшенная фиксация CO2 и производство биотоплива с помощью микроводорослей: последние разработки и будущие направления». Тенденции в биотехнологии . 28 (7): 371–380. doi :10.1016/j.tibtech.2010.04.004. ПМИД  20541270.
  119. ↑ Марк Дж. Живойнович (16 февраля 2010 г.). «Системы очистки воды на основе водорослей – экономичный контроль загрязнения питательными веществами и для точечных и неточечных источников» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 декабря 2016 года . Проверено 4 ноября 2016 г.
  120. ↑ Дикснер, Шарлотта (20 июля 2013 г.). «Применение метода скруббера водорослевого газона для удаления питательных веществ из эвтрофного водоема в водоразделе реки Цзюлун, Юго-Восточный Китай» (PDF) . Международная летняя школа по исследованию водных ресурсов. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2016 года . Проверено 4 ноября 2016 г.
  121. ^ Даунинг, Алабама; Лейболд, Массачусетс (2002). «Экосистемные последствия видового богатства и состава пищевых сетей пруда». Природа . 416 (6883): 837–841. Бибкод : 2002Natur.416..837D. дои : 10.1038/416837a. PMID  11976680. S2CID  4374059.
  122. ^ Кардинале, БиДжей; Шривастава, Д.С.; Даффи, Дж. Э.; Райт, JP; Даунинг, Алабама; Шанкаран, М.; Жузо, К. (2006). «Влияние биоразнообразия на функционирование трофических групп и экосистем». Природа . 443 (7114): 989–992. Бибкод : 2006Natur.443..989C. дои : 10.1038/nature05202. PMID  17066035. S2CID  4426751.
  123. ^ Тилман, Д.; Ведин, Д.; Нопс, Дж. (1996). «Продуктивность и устойчивость под влиянием биоразнообразия пастбищных экосистем». Природа . 379 (6567): 718–720. Бибкод : 1996Natur.379..718T. дои : 10.1038/379718a0. S2CID  4347014.
  124. ^ Гектор, А.; Шмид, Б; Байеркунляйн, К; Кальдейра, MC; Димер, М; Димитракопулос, PG; Финн, Дж.А.; Фрейтас, Х; Гиллер, PS; Хорошо, Джей; Харрис, Р.; Хогберг, П; Хасс-Данелл, К.; Джоши, Дж; Юмппонен, А; Корнер, К; Ледли, PW; Лоро, М; Миннс, А; Малдер, CP; О'Донован, Дж; Отуэй, С.Дж.; Перейра, Дж.С.; Принц, А; Читай, диджей; И др. (1999). «Опыты по разнообразию и продуктивности растений на европейских лугах». Наука . 286 (5442): 1123–7. дои : 10.1126/science.286.5442.1123. PMID  10550043. S2CID  1899020.
  125. ^ Птачник, Р.; Солимини, АГ; Андерсен, Т.; Тамминен, Т.; Бреттум, П.; Леписто, Л.; Уиллен, Э.; Реколайнен, С. (2008). «Разнообразие предсказывает стабильность и эффективность использования ресурсов в естественных сообществах фитопланктона». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (13): 5134–5138. Бибкод : 2008PNAS..105.5134P. дои : 10.1073/pnas.0708328105 . ПМК 2278227 . ПМИД  18375765. 
  126. ^ МакГрэйди-Стид, Дж.; Харрис, П.; Морен, П. (1997). «Биоразнообразие регулирует предсказуемость экосистемы». Природа . 390 (6656): 162–165. Бибкод :1997Natur.390..162M. дои : 10.1038/36561. S2CID  4302617.
  127. ^ Наим, С.; Ли, С. (1997). «Биоразнообразие повышает надежность экосистемы». Природа . 390 (6659): 507–509. Бибкод : 1997Natur.390..507N. дои : 10.1038/37348. S2CID  4420940.
  128. ^ Штайнер, CF; Лонг, З.; Круминьш, Дж.; Морен, П. (2005). «Временная стабильность водных пищевых сетей: разделение влияния видового разнообразия, видового состава и обогащения». Экологические письма . 8 (8): 819–828. дои : 10.1111/j.1461-0248.2005.00785.x.
  129. ^ Стокенрайтер, М.; Грабер, АК; Хаупт, Ф.; Стибор, Х. (2011). «Влияние видового разнообразия на производство липидов сообществами микроводорослей». Журнал прикладной психологии . 24 : 45–54. doi : 10.1007/s10811-010-9644-1. S2CID  17272043.
  130. ^ Стокенрайтер, М.; Хаупт, Ф.; Грабер, АК; Сеппяля, Дж.; Спиллинг, К.; Тамминен, Т.; Стибор, Х. (2013). «Богатство функциональных групп: влияние биоразнообразия на использование света и выход липидов в микроводорослях». Журнал психологии . 49 (5): 838–47. дои : 10.1111/jpy.12092. PMID  27007310. S2CID  206146808.
  131. ^ Кардинале, БиДжей; Даффи, Дж. Э.; Гонсалес, А.; Хупер, Ду; Перрингс, К.; Венаил, П.; Нарвани, А.; Мейс, генеральный директор; Тилман, Д.; Уордл, округ Колумбия; Кинциг, AP; Ежедневно, GC; Лоро, М.; Грейс, Дж.Б.; Ларигодери, А.; Шривастава, Д.С.; Наим, С. (2012). «Утрата биоразнообразия и ее влияние на человечество» (PDF) . Природа (Представлена ​​рукопись). 486 (7401): 59–67. Бибкод : 2012Natur.486...59C. дои : 10.1038/nature11148. PMID  22678280. S2CID  4333166.
  132. ^ Стивенс, Э.; Росс, Иллинойс; Массснуг, Дж. Х.; Вагнер, Л.Д.; Боровицка, Массачусетс; Постен, К.; Крузе, О.; Ханкамер, Б. (октябрь 2010 г.). «Будущие перспективы систем производства биотоплива из микроводорослей». Тенденции в науке о растениях . 15 (10): 554–564. doi :10.1016/j.tplants.2010.06.003. ПМИД  20655798.
  133. ^ Обратите внимание, что для биотопливных культур это всего 0,5%.
  134. ^ NewScientist, март 2014 г.
  135. ^ Организация стран-экспортеров нефти: корзинные цены. (по состоянию на 29 января 2013 г.)
  136. ↑ Лоуренс, Лив (31 января 2017 г.). «Обзор состояния технологий — биоэнергетика водорослей» (PDF) . МЭА Биоэнергетика . Проверено 28 февраля 2023 г.
  137. ^ Гасеми, Ю.; Расул-Амини, С.; Насери, АТ; Монтазери-Наджафабади, Н.; Мобашер, Массачусетс; Даббах, Ф. (2012). «Потенциал биотоплива микроводорослей (обзор)». Прикладная биохимия и микробиология . 48 (2): 126–144. дои : 10.1134/S0003683812020068. PMID  22586908. S2CID  11148888.
  138. ^ Дмитров, Крассен (март 2007 г.). «GreenFuel Technologies: пример промышленного улавливания фотосинтетической энергии» (PDF) .
  139. ^ Алаби, Йоми; и другие. (14 января 2009 г.). «Технологии и процессы использования микроводорослей для производства биотоплива/биоэнергии в Британской Колумбии». Инновационный совет Британской Колумбии. Архивировано из оригинала 7 декабря 2009 года.
  140. ^ Штайнер, У. «Резкий рост стоимости биотоплива требует адаптации технологических концепций. Водоросли как альтернативное сырье. (слайд-презентация). Доклад, представленный на Европейском саммите белой биотехнологии, 21–22 мая 2008 г., Франкфурт, Германия».
  141. ^ Радмер, Р.Дж. (1994). «Коммерческое применение водорослей: возможности и ограничения». Журнал прикладной психологии, 6 (2), 93–98. {{cite journal}}: Требуется цитировать журнал |journal=( помощь )
  142. ^ Carbon Trust (Великобритания) (2008). «Проблема биотоплива из водорослей: часто задаваемые вопросы» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2008 года . Проверено 14 ноября 2008 г.
  143. ^ Тейшейра, RE (2012). «Энергоэффективное извлечение топлива и химического сырья из водорослей». Зеленая химия . 14 (2): 419–427. дои : 10.1039/C2GC16225C. S2CID  96149136.
  144. ^ Пульц, О.; Гросс, В. (2004). «Ценные продукты биотехнологии микроводорослей». Прикладная микробиология и биотехнология . 65 (6): 635–648. дои : 10.1007/s00253-004-1647-x. PMID  15300417. S2CID  42079864.
  145. ^ Сингх, С.; Кейт, Б.Н.; Банерджи, Калифорнийский университет (2005). «Биоактивные соединения цианобактерий и микроводорослей: обзор». Критические обзоры по биотехнологии . 25 (3): 73–95. дои : 10.1080/07388550500248498. PMID  16294828. S2CID  11613501.
  146. ^ Споралор, П., К. Джоаннис-Кассан, Э. Дюран и А. Исамберт, «Коммерческое применение микроводорослей», Журнал бионауки и биоинженерии , 101 (2): 87-96, 2006.
  147. ^ Токушоглу, О.; Уунал, МК (2003). «Профили питательных веществ биомассы трех микроводорослей: Spirulina Platensis, Chlorella vulgaris и Isochrisis galbana». Журнал пищевой науки . 68 (4): 1144–1148. doi :10.1111/j.1365-2621.2003.tb09615.x.
  148. ^ Воншак, А. (ред.). Spirulina Platensis (Arthrospira): физиология, клеточная биология и биотехнология. Лондон: Тейлор и Фрэнсис, 1997.
  149. ^ abcd Демирбас, А.; Фатих Демирбас, М. (2011). «Важность масла водорослей как источника биодизельного топлива». Преобразование энергии и управление . 52 : 163–170. doi :10.1016/j.enconman.2010.06.055.
  150. ^ аб Васудеван, PT; Бриггс, М. (2008). «Производство биодизеля – современное состояние и проблемы». Журнал промышленной микробиологии и биотехнологии . 35 (5): 421–430. дои : 10.1007/s10295-008-0312-2 . PMID  18205018. S2CID  2860212.
  151. ^ Демирбаш, А. (2008). «Производство биодизеля из масел водорослей». Источники энергии, Часть A: Восстановление, использование и воздействие на окружающую среду . 31 (2): 163–168. дои : 10.1080/15567030701521775. S2CID  97324232.
  152. ^ Пишваи, Мир Саман; Мохсени, Шаян; Байрамзаде, Самира (1 января 2021 г.), «Глава 4. Неопределенности в цепочке поставок биотоплива», Проектирование и планирование цепочки поставок биотоплива в условиях неопределенности , Academic Press, стр. 65–93, doi : 10.1016/b978-0-12- 820640-9.00004-0, ISBN 978-0-12-820640-9, S2CID  230592922 , получено 12 января 2021 г.
  153. ↑ Рыболовство, NOAA (28 сентября 2020 г.). «Аквакультура морских водорослей | Рыболовство NOAA». НОАА . Проверено 28 февраля 2023 г.
  154. ^ Ороско-Гонсалес, Хорхе Габриэль; Амадор-Кастро, Фернандо; Гордильо-Сьерра, Анджела Р.; Гарсиа-Каюэла, Томас; Альпер, Хэл С.; Каррильо-Ньевес, Данай (2022). «Возможности использования биомассы саргасса в качестве прекурсора для производства биогаза, биоэтанола и биодизеля». Границы морской науки . 8 . дои : 10.3389/fmars.2021.791054 . ISSN  2296-7745.
  155. ^ О'Коннор Дон, Канадское энергетическое законодательство. Канадская политика в области биотоплива. (S&T) 2 Consultants Inc, июнь 2011 г., стр. 1–19.
  156. ^ Гао, Ю.; Грегор, К.; Лян, Ю.; Тан, Д.; Твид, К. (2012). «Биодизель из водорослей – технико-экономическое обоснование». Центральный химический журнал . 6 (Приложение 1): S1. дои : 10.1186/1752-153X-6-S1-S1 . ПМЦ 3332261 . ПМИД  22540986. 
  157. ^ G20. Заявление лидеров G20. Архивировано 10 марта 2013 г. на Wayback Machine - саммит в Питтсбурге 2009 г. 2009.
  158. ^ Европейская технологическая платформа биотоплива. Финансирование НИОКР. Архивировано 18 мая 2013 г. на Wayback Machine (по состоянию на 28 января 2013 г.).

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы по теме топлива из водорослей .