Mikro alga dan biofuel

1. Komplementaritas antara Pengolahan Air penghemat bbm Limbah dan Industri Mikroalga:
Mikroalga memiliki aplikasi potensial yang berbeda, di mana tujuan masa depan yang paling menggembirakan dalam skala besar adalah pemanfaatannya sebagai bahan baku biofuel. Berbagai produk berbasis mikroalga saat ini sudah mengakar di pasar-pasar harga tinggi lainnya, misalnya sebagai suplemen makanan manusia (nutraceuticals) dan sebagai segmen dalam makhluk bertahan. Oleh dan oleh, kemajuan yang mengesankan di bidang ilmu pengetahuan dan peningkatan penanganan yang signifikan penghemat bbm diperlukan untuk mencapai dukungan finansial, ekologi, dan bersemangat dalam generasi biofuel mikroalga. Air limbah merupakan pintu terbuka yang luar biasa untuk mikroalga karena dapat dianggap sebagai media untuk mengembangkannya yang membutuhkan sedikit atau upaya dan sebagai pasar potensial lainnya. Melalui metode berbeda dari rezeki (foto trophy, heterotrophy, mixotrophy), mikroalga dapat berhasil mengusir lingkup bahan kimia yang luas dari jaringan cairan. Di antara prosedur yang berbeda yang mungkin untuk skala skala ekspansif yang beriklim mikro alga biomassa, kopling dari pengolahan air limbah dengan budidaya alga mungkin yang paling masuk akal karena skala yang sebanding penghemat bbm  dan kantor penciptaan yang kedua usaha bergantung pada (karena akan diwakili dan diperiksa di artikel ini). Ekstra di bawahnya dari kopling semacam itu adalah kemajuan di lokasi usaha-usaha lingkungan dan yang lebih penting, akhir dari kesan ekologis negatif yang besar yang entah bagaimana akan muncul dari kontaminasi yang terkait dengan perakitan, transportasi dan perubahan dalam pemanfaatan lahan.

1.1. Industri Mikroalga: Kebutuhan Air Limbah:
Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa pemanfaatan air limbah adalah kebutuhan untuk kemajuan industri generasi biofuel mikroalga. Pembangkitan mikroalga dilakukan dengan penghemat bbm biaya tinggi akhir-akhir ini. Pengeluaran nyata dalam permintaan kehebatan 100 € / kg biomassa. Sebagai contoh, biaya pembuatan tanaman generasi mikroalga asli 30 m3 bioreaktor foto tubular dievaluasi menjadi 69 € / kg berat kering menggunakan informasi yang dikumpulkan di tengah dua tahun operasi tanpa henti. Di Prancis, spirulina, cyanobacteria sederhana yang dikembangkan secara luar biasa, umumnya dijual dengan biaya 150-200 € / kg berat kering. Dua elemen yang berkontribusi mendasar terhadap biaya tinggi adalah bentuk yang tidak dioptimalkan dan juga ukuran operasi yang kecil (skala ekonomis). Biaya masa depan penciptaan skala besar dinilai melalui ekstrapolasi teknologi-keuangan. Hasilnya sangat berbeda antara studi yang mengandalkan teori dan harga yang ditentukan untuk parameter kunci, (misalnya, efisiensi lipid). Semua hal dipertimbangkan, biaya generasi yang dievaluasi biodiesel mikroalga adalah sekitar 2,5 € / L. Namun, biaya-biaya ini terlalu tinggi untuk menangani pameran vitalitas saat ini (0,6 € / L untuk solar petroleum) dan tidak cukup agresif untuk membujuk bisnis petrokimia sehingga mikroalga dapat berubah menjadi bahan baku yang menguntungkan bahkan dalam jangka panjang. Uji nyata penciptaan biofuel mikroalga adalah untuk mengurangi penghemat bbm biaya pembangkitan. Membatasi pemanfaatan suplemen mekanik dapat berkontribusi karena mereka memiliki efek yang tidak penting pada biaya pembuatan (sekitar 1% dan 10% bergantung pada prosedur). Selanjutnya, suplemen dan air harus dimanfaatkan secara wajar karena tiga aktualitas yang patut dicatat: (1) investigasi siklus hidup telah menunjukkan bahwa suplemen sangat mempengaruhi efisiensi alami dari generasi mikroalga; (2)penghemat bbm  kekurangan air adalah masalah dunia yang terkenal; dan (3) fosfor adalah aset tidak terbarukan. Kelemahan finansial dan alami ini dapat diatasi dengan memanfaatkan air limbah (modern, hortikultura atau perkotaan) sebagai substrat pengembangan untuk pembuatan biomassa alga mikro. Minat untuk suplemen air tawar dan mekanik dapat menurun secara signifikan, sepanjang garis-garis ini mengurangi biaya pembangkitan dan efek ekologi dari seluruh prosedur. Juga, biaya pengolahan air limbah yang menggunakan prosedur penghemat bbm biasa dapat mencapai 0,682 $ / m3 jika bioreaktor lapisan digunakan. Sebagian atau dari biaya ini dapat dipulihkan sebagai kredit untuk efek ekologi positif yang dibuat oleh remediasi air limbah oleh mikroalga. penghemat bbm

penghemat bbm

1.2. Mikroalga, sebuah Kenyamanan untuk Industri Pengolahan Air Limbah:
Beberapa penelitian telah menunjukkan bahwa pemanfaatan air limbah adalah kebutuhan untuk kemajuan industri generasi biofuel mikroalga. Pembangkitan mikroalga penghemat bbm  dilakukan dengan biaya tinggi akhir-akhir ini. Pengeluaran nyata dalam permintaan kehebatan 100 € / kg biomassa. Sebagai contoh, biaya pembuatan tanaman generasi mikroalga asli 30 m3 bioreaktor foto tubular dievaluasi menjadi 69 € / kg berat kering menggunakan informasi yang dikumpulkan di tengah dua tahun operasi tanpa henti. Di Prancis, spirulina, cyanobacteria sederhana yang dikembangkan secara luar biasa, umumnya dijual dengan biaya 150-200 € / kg berat kering. Keduanya elemen-elemen yang berkontribusi mendasar terhadap biaya tinggi adalah bentuk-bentuk yang tidak dioptimalkan yang digunakan dan juga ukuran operasi yang kecil (skala ekonomis). Biaya masa penghemat bbm depan penciptaan skala besar dinilai melalui ekstrapolasi teknologi-keuangan. Hasilnya sangat berbeda antara studi yang mengandalkan teori dan harga yang ditentukan untuk parameter kunci, (misalnya, efisiensi lipid). Semua hal dipertimbangkan, biaya generasi yang dievaluasi biodiesel mikroalga adalah sekitar 2,5 € / L. Namun, biaya-biaya ini terlalu tinggi untuk menangani pameran vitalitas saat ini (0,6 € / L untuk solar petroleum) dan tidak cukup agresif untuk membujuk bisnis petrokimia sehingga mikroalga dapat berubah menjadi bahan baku yang menguntungkan bahkan dalam jangka panjang. Uji nyata penciptaan biofuel penghemat bbm mikroalga adalah untuk mengurangi biaya pembangkitan. Membatasi pemanfaatan suplemen mekanik dapat berkontribusi karena mereka memiliki efek yang tidak penting pada biaya pembuatan (sekitar 1% dan 10% bergantung pada prosedur). Selanjutnya, suplemen dan air harus digunakan secara wajar karena tiga aktualitas yang patut dicatat: penghemat bbm ( 1) investigasi siklus hidup telah menunjukkan bahwa suplemen sangat mempengaruhi efisiensi alami dari generasi mikroalga; (2) kekurangan air adalah masalah dunia yang terkenal; dan (3) fosfor adalah aset tidak terbarukan. Kelemahan finansial dan alami ini dapat diatasi dengan memanfaatkan air limbah (modern, hortikultura atau perkotaan) sebagai substrat pengembangan untuk pembuatan biomassa alga mikro. Minat untuk suplemen air tawar dan mekanik dapat menurun secara signifikan, sepanjang garis-garis ini mengurangi biaya pembangkitan dan efek ekologi dari seluruh prosedur. Juga, biaya pengolahan air limbah yang menggunakan prosedur biasa dapat mencapai 0,682 $ / m3 jika bioreaktor lapisan digunakan. Sebagian atau dari biaya ini dapat dipulihkan sebagai kredit untuk efek ekologi positif yang dibuat oleh remediasi air limbah oleh mikroalga. Pengetahuan yang Berlimpah pada Mikroalga untuk Mengolah Air Limbah: Kemampuan penghemat bbm mikroalga untuk mengolah air limbah telah dinilai melalui tiga metodologi yang beragam: (1) efektivitas danau alga alga tingkat tinggi berbasis mikroalga yang merawat air limbah perkotaan; (2) kapasitas mikroalga untuk mengobati air limbah tertentu (hortikultura atau mekanik) dan; (3) kapasitas mikroalga untuk mengobati racun tertentu (untuk sebagian besar polutan mikro atau racun modern). Ketiga metodologi ini akan disurvei dan dibicarakan di area ini.2.1. Urban Wastewater Treatment: Tiga racun mendasar yang ditemukan di air limbah perkotaan adalah karbon (C), nitrogen (N) dan fosfor (P). Kapasitas mikroalga untuk menganggap kontaminasi mineral, misalnya, jenis mineral nitrogen (amonium, NH4 + atau nitrat, NO3 ‘) dan fosfor (fosfat, PO43′) luar biasa dan dicatat. Sejak tahun 1950-an, penelitian yang luas telah diselesaikan oleh Prof. Oswald dan kelompoknya dari University of California. Misalnya, mereka menyaksikan tingkat evakuasi yang tinggi penghemat bbm untuk amonium (NH4 + -N, 85% -90%) dan fosfor (PO43’- P, 95% -99%) dalam dua skala SDM skala 1000 m2. Sejak saat itu, sejumlah besar studi yang berbeda telah menunjukkan kapasitas mikroalga untuk mengolah air limbah perkotaan dan terkonsentrasi untuk sebagian besar pada intensifikasi proses. Sebagai contoh, pengolahan air limbah perkotaan telah diawasi dalam jangka panjang dan efisiensi biomassa rata-rata dari 16,7 g / m2 / hari (terbesar 24,7 g / m2 / hari) diperoleh dalam skala pilot HRAP yang bekerja pada empat hari penghemat bbm waktu perawatan yang dikendalikan air (HRT). Selain racun mineral, mikroalga juga dapat mengurangi tingkat susun alami (C). Beberapa penelitian telah menunjukkan sudut pandang ini. Misalnya, 70% permintaan oksigen sintetis (COD) berkurang (3000 hingga 400 mgO2 / L) dalam 13 hari diperoleh pada centrate dari IPAL perkotaan oleh PBR diimunisasi dengan Chlorella sp. Campuran Chlorella sp. terlebih lagi, Scenedesmus sp. di danau terbuka seluas 16 m 3 skala pilot dapat mengeluarkan 90% COD air limbah perkotaan (dari 180 hingga di bawah 20 mgO2 / L,). Terlebih lagi akhir-akhir ini, mikroalga telah muncul untuk berkembang pada substrat karbon yang berubah di danau terbuka air limbah, dari atom langsung (glukosa, laktosa) hingga yang sangat kompleks (a-cyclodextrin, Tween 40 dan 80) .2.2. Pengolahan Air Limbah Industri atau Pertanian: Pendekatan eksplorasi lain untuk pemanfaatan mikroalga dalam pengolahan air limbah adalah untuk menilai kapasitas beberapa strain mikroalga untuk mengusir kontaminasi dari air limbah tertentu (modern atau hortikultura) yang tidak dirawat dengan baik menggunakan persiapan lendir biasa yang biasa. Air limbah mekanis dari penyulingan berbasis molase penghemat bbm dibuat dalam volume besar (15 L efluen per liter minuman keras yang dikirim) dengan kebutuhan Oksigen Biologi Tinggi (BOD) dan fiksasi COD (lingkup normal 40-50 gO2 / L dan 80-100 gO2 / L, secara individual). COD dari air limbah kilang yang seimbang dengan pH (pH = 6,0-7,0) dapat dikurangi dari 20 menjadi 1,5 gO2 / L dalam 3 hari di 50 L PBR memanfaatkan Chlorella sorokiniana (dengan 95% pengurangan nitrat, 77% dalam fosfat dan 35% dalam sulfat). Berbagai air limbah mekanis lainnya dapat ditangani dengan memanfaatkan mikroalga. Sebagai contoh, mikroalga juga dapat menjadi efisien dalam memperlakukan air limbah dari industri mash dan kertas. Sebuah konsorsium dari danau penyesuaian dapat mengevakuasi hingga 58% COD, 84% naungan dan 80% dari lampu pijar alami yang dapat diserap (AOX) dari limbah industri mash dan kertas yang melemah. Perlakuan air limbah melalui susu oleh mikroalga juga telah direnungkan. Tingkat nitrat dapat dikurangi hingga 90%, alkali sebesar 90%, fosfor sebesar 70% dan COD sebesar 60% dalam air limbah perah menggunakan Chlamydomonas polypyrenoideum sebagai bagian dari 10 hari dalampenghemat bbm  250 mL fias. Memanfaatkan udara terbuka 40L PBR, Chlorella sp. bisa mencapai tingkat pengusiran 41.31, 6.58, dan 2.74 mg / L / hari untuk COD, ditambahkan ke nitrogen (TN) dan agregat fosfor (TP) secara terpisah ketika dikembangkan pada air limbah perah. Mikroalga juga dapat mempersiapkan limbah cair pabrik minyak: 97% penurunan amonium, 69% berkurangnya TN dan 90% pengurangan dalam TP telah diperoleh setelah tiga hari pengobatan banyak. Penutup air limbah telah secara efektif disiapkan oleh konsorsium dari 15 mikroalga lokal yang terputus dari air limbah penutup ini. Prosedur ini dapat secara efisien mengurangi kontaminasi dalam 10 hari di empat danau raceway 950 L, khususnya COD (dari 1 412 mgO2 / L hingga 106-183 mgO2 / L), BOD (dari 331-487 mgO2 / L hingga 2-21 mgO2 / L), Total Kjeldahl Nitrogen (TKN, dari 32,6-45,9 mg / L menjadi 3,97-5,53 mg / L) dan PO43 ‘(dari 20,31-35,10 mg / L menjadi 17,59-21,95 mg / L). Rembesan ranjau korosif (AMD) adalah jenis lain dari air limbah yang menyebabkan kontaminasi ekologis utama di negara-negara yang memiliki bisnis pertambangan yang mengesankan atau mengalir. penghemat bbm Eksplorasi skala pilot dalam 1 m3 sel uji perlakuan organik telah dilakukan untuk mengobati AMD. Sebuah konsorsium cyanobacteria-mikroba ditangkap di substrat (mengandung kotoran kambing bubuk, serpihan kayu, dan tanah) digunakan, membingkai kusut mikroba. Tingkat pengusiran yang menjanjikan diamati untuk logam: 95% untuk Fe, 79% -97% untuk Cu, 84% -86% untuk Zn, 88% untuk Pb, 59% -83% untuk Co, 22% -62% untuk Ni, dan 28% -45% untuk Mn. Mikroalga juga berhasil untuk mengobati air limbah pedesaan. Misalnya, 97 strain disaring untuk mengobati 20-lipatan air limbah pupuk babi yang dilemahkan. Dua dari mereka dipilih (tingkat pengembangan 0,536 dan 0,433 d’1) dan disetujui dalam budaya dua tahap (mixotrophic pertama dan sesudahnya fotoautotropik). Pabrik limbah olahan zaitun juga dapat ditangani dengan memanfaatkan mikroalga yang memanfaatkan Scenedesmus sp. misalnya, meskipun fakta bahwa campuran fenolik menghalangi penghemat bbm  depolution. 2.3. Debusemen Polutan yang Tepat: Jenis dan Penemuan: Sejumlah penelitian juga telah mengeksplorasi kemampuan mikroalga untuk merusak racun tertentu (PPCPS, EDC, logam yang luar biasa,). Pengerjaan ilustrasi pabrik akan dinilai dalam segmen ini, yang selanjutnya terakumulasi dalam Tabel 1. Sebagai contoh, adalah pandangan) telah mencantumkan sejumlah besar pencemar mikro (over25) di mana korupsi oleh mikroalga telah terkonsentrasi pada. Misalnya, p-chlorophenol dapat rusak pada tingkat 10 mg / L / hari oleh konsorsium dua kategori hewan (Chlorella vulgaris dan Coenochloris pyrenoidosa) yang terlepas dari air yang terkontaminasi dengan beberapa racun yang harum. Telah ditunjukkan bahwa penurunan fenolik fenol secara spesifik diidentifikasi dengan penghemat bbm fotosintesis untuk Scenedesmus obliquus. Ganggang hijau ini cocok untuk merusak fenol pada sentralisasi 1,5 mM (141 mg / L) dan kadang-kadang diklorofenol ketika sumber karbon dan cahaya diberikan. Hormon juga bisa diubah oleh mikroalga. Dalam 5 hari menjelajah, Scenedesmus obliquus dan Chlorella pyrenoidosa merusak 1,6 µM (0,5 mg / L) progesteron (> 95% berkurang) atau 1,6 µM (0,5 mg / L) norgestrel (100% untuk S. obliquus dan 60% untuk C. pyrenoidosa). Hormon diubah oleh mikroalga melalui hidroksilasi, hidrogenasi dan dehidrogenasi. Chlorella pyrenoidosa juga sangat efisien dalam merusak triclosan, biocide yang digunakan secara teratur. Para pencipta memperhatikan bahwa C. pyrenoidosa dapat mengevakuasi setengah dari triclosan pada 800 mg / L dalam 60 menit. Demikian juga, 77,2% triclosan pada 800 mg / L bisa rusak dalam 4 hari. Anti-mikroba dapat disiapkan menggunakan mikroalga juga. Sebagai contoh, obat antibiotik, anti-toksin hewan, bisa juga dibuang dalam HRAP oleh degradasi foto. HRAP ketika dikontraskan dengan pegangan kotoran yang biasa digunakan menawarkan posisi ekstra menguntungkan bahwa air dipegang di danau yang lebih dangkal, sepanjang garis ini memungkinkan infiltrasi cahaya yang lebih baik melalui segmen air. Tidak hanya meningkatkan tangkapan foton oleh perakitan mekanik fotosintesis alga, itu juga meningkatkan degradasi foto atom fotosensitif. Pengganggu endokrin adalah kelas utama lainnya dari polutan mikro. Chlorococcum sp. terlebih lagi, Scenedesmus sp. have telah muncul merusak penghemat bbm  dua bahan kimia endokrin yang mengganggu, endosulfan (semprotan serangga siklodiena) dan pada tingkat yang lebih rendah item oksidasi, endosulfan sulfat, melalui biosorpsi dan setelah biotransformasi tersebut. Dalam kasus apapun, pada fiksasi tinggi, pengganggu endokrin dapat mematikan mikroalga dengan mempengaruhi gerakan fotosintesis mereka. Yang pasti, perbaikan vitalitas photosystem II dari dua mikroalga hijau dan dua cyanobacteria dipengaruhi oleh 4-oktilfenol, 4-nonylphenol dan ß-estradiol. Logam luar biasa adalah kontaminasi yang secara teratur dialami dalam air limbah modern. Instrumen detoksifikasi logam yang luar biasa adalah interceded oleh metallothioneins kelas III (MtIII) di mikroalga seperti diperinci dalam audit berkonsentrasi pada sistem organik agregasi logam substansial dan detoksifikasi oleh mikroalga. Mereka juga mencatat kasus-kasus khusus dari bioremediasi logam substansial yang bermanfaat oleh mikroalga, dan kelas Scenedesmus (U6 +, Cu2 +, Cd2 +, Zn2 +) memiliki semua ciri sebagai yang menonjol di antara spesies yang paling efisien untuk tujuan bioremediasi. Sebuah audit kemudian mengusulkan laporan yang sangat banyak tentang bioremediasi logam substansial oleh mikroalga (Cd2 +, Co, Cr3 +, Cr2O72 ‘, Cu2 +, Fe3 +, Hg2 +, Ni2 +, Pb2 +, Zn2 +) melalui detoksifikasi lebih lanjut biosorpsi (ikatan logam yang luar biasa pada sel mikroalga yang mati). .3. penghemat bbm Menyimpan Aksesi untuk Biokonversi Biokonversi dan Nutrisi yang Adekuat dalam Air Limbah: Dua teknik telah diterima untuk vaksinasi prosedur dengan mikroalga: memilih strain mikroalga yang sesuai melalui strategi penyaringan atau mengizinkan konsorsium pribumi yang khas untuk berkembang dan dapat dibangun. di dalam air. Strategi penyaringan bermaksud untuk memeriksa keanekaragaman hayati dengan tujuan akhir spesifik untuk memutuskan strain mikroalga terbaik untuk aplikasi tertentu. Ini telah digunakan baru-baru ini untuk mengobati air limbah atau membuang racun tertentu. Perkembangan 14 strain (dari Chlorella, Haematococcus, Scenedesmus, Chlamydomonas, dan Chloroccum) diadili pada centrate (yaitu, prosedur air yang berasal dari bentuk dewatering dalam IPAL). Semua bisa berkembang dan Chlorella kessleri menunjukkan fokus biomassa akhir yang paling tinggi (2,01 g / L). 100 strain terdekat dari Quebec (Kanada) telah disaring di piring 12-baik menggunakan media buatan (Bold’s Basal Medium) dan efluen tambahan yang asli dari IPAL pada 10 dan 22 C. Pencipta menggunakan kriteria, misalnya, profitabilitas biomassa, dan zat lipid dan suplemen pengusiran. Strategi-strategi ini, yang dikonsolidasikan dengan kemajuan ilmu pengetahuan sub-atom yang paling baru dapat sangat efisien untuk menggambarkan strain mikroalga dan memilih yang memiliki potensi yang paling penting.Dalam hal apapun, konsekuensi dari pemutaran ini tidak dapat secara khusus terhubung pada skala ekspansif. Heartiness dari strain yang dipilih harus dicoba terlebih dahulu. Wastewater dikotori dengan mikroorganisme yang berbeda yang dapat menghambat perkembangan mikroalga. Semua yang lebih vital, kondisi alam terus berbeda (pada dasarnya kualitas atmosfer dan air limbah) dan kebutuhan mikroalga untuk bertahan dan menyesuaikan untuk mengelola perkembangan ini. Pemanfaatan konsorsium untuk meningkatkan pengolahan air limbah sangat banyak dicatat. Sebuah survei tentang pemanfaatan air limbah untuk menyampaikan pengembangan mikroalga untuk kesesuaian moneter mengacu pada berbagai penelitian yang mengungkapkan manfaat konsorsium, baik konsorsium alga bakteri-mikro atau konsorsium penghemat bbm  antara strain mikroalga yang berbeda. Komunikasi mikroba sangat banyak digambarkan dalam survei lain. Kehadiran karbon dioksida melalui heterotrofi bakteri dan oksigen melalui fotosintesis alga menjamin harmoni yang menguap di dalam air yang menguntungkan baik alga dan bakteri fiora. Dampak sinergis antara mikroalga dan mikroba di konsorsium pada tingkat evakuasi kontaminasi telah dipamerkan. Yang pasti, tingkat evakuasi terbaik dari kontaminasi wangi (> 85%) dicatat ketika mikroalga dan organisme mikroskopik diremukkan di bawah pencahayaan yang konsisten. Konsorsium ini kurang tunduk pada fluktuasi dalam kondisi ekologis dan lebih tahan terhadap polusi. Selain itu, mikroalga mikroba-mikroba menetap lebih mudah dari mikro algal foils, sehingga membuat keajaiban flokulasi bio karakteristik yang sangat penting untuk pengumpulan biomassa yang efisien. Pengolahan air limbah akuakultur dicoba menggunakan budaya axenic dan non-axenic dari Chlorella sp., Scendesmus sp. lebih lanjut, konsorsium pribumi. Para pencipta menemukan bahwa mikroalga sangat bagus dalam mengevakuasi nitrogen namun organisme mikroskopis diperlukan untuk mengeluarkan racun alami. Selain itu, pengembangan mikroalga dapat dikembangkan oleh organisme mikroskopis. Klorofil yang lebih baik suatu zat juga diperoleh dalam masyarakat Chlorella vulgaris dan Bacillus licheniformis dibandingkan dengan cara hidup Chlorella vulgaris sendiri. Selain itu, penghemat bbm tingkat pengusiran terbaik untuk NH4 + dan TP diperoleh untuk masyarakat bersama, berbeda dengan masyarakat tunggal. Sambil mengobati air kotor perkotaan dengan Neochloris.