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Insights sobre Algas Biorefinery

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Os altos preços do petróleo, as demandas entre alimentos e outras fontes de biocombustíveis ea crise mundial de alimentos, inflamaram o interesse em algaculture (cultivo de algas) para fazer o óleo vegetal, biodiesel, bioetanol, biogasoline, biometanol, biobutanol e outros biocombustíveis.As algas podem ser cultivadas em efficienctly terra que não é apropriada para a agricultura e mantenha um enorme potencial para fornecer um não-alimentos, fonte de alto rendimento de biodiesel, etanol e hidrogênio.

Vários estudos recentes têm apontado que o biocombustível a partir de microalgas tem potencial para se tornar uma alternativa rentável renováveis ​​por combustíveis fósseis com menor impacto sobre o meio ambiente ea oferta mundial de alimentos básicos, como trigo, milho e açúcar.

O que são algas?

As algas são microorganismos unicelulares, capazes de fotossíntese. Eles são uma das formas mais antigas do mundo da vida, e é fortemente acreditava que o petróleo fóssil foi em grande parte formada por antigos microalgas. Microalgas (ou algas microscópicas) são considerados como um potencial óleo-matéria-prima, como eles produzem lipídios através da fotossíntese, ou seja, usando apenas de carbono, água, luz solar, fosfatos, nitratos e outros (oligo) elementos que podem ser encontrados em águas residuais. Os óleos produzidos por diversas estirpes de algas variam na sua composição. Para a maior parte são como óleos vegetais, embora alguns sejam quimicamente similares aos hidrocarbonetos em petróleo.

Vantagens de Algas

Além de lípidos, algas produzem também as proteínas, polissacáridos e isoprenóides. Algumas cepas de açúcares fermento de algas para a produção de álcoois, sob as condições corretas de cultivo. Sua biomassa pode ser processada para diferentes tipos de produtos químicos e polímeros (polissacarídeos, enzimas, pigmentos e sais minerais), biocombustíveis (por exemplo, biodiesel, alcanos e álcoois), alimentos e rações para animais (PUFA, vitaminas, etc), bem como compostos bioativos ( antibióticos, antioxidantes e metabolitos) através da tecnologia de processamento de baixo, como a transesterificação, pirólise e catálise utilizando microesferas contínuos.

As algas podem ser cultivadas em terras não aráveis ​​(incluindo desertos), a maioria deles não necessitam de água fresca, e seu valor nutricional é alto. Extensa R & D em andamento em algas como matéria-prima em todo o mundo, especialmente na América do Norte e Europa, com um elevado número de empresas start-up de desenvolvimento diferentes opções.

Literatura mais científica sugere um potencial de produção de petróleo de cerca de 25-50 toneladas por hectare por ano para espécies de algas relevantes. Microalgas conter, entre outras, lipídios bioquímicos neutras (tri, di monoglicerídeos de ácidos graxos livres), lipídios polares (glicolipídios, fosfolipídios), ésteres de cera, esteróis e pigmentos. O teor de lípido total, em microalgas varia de 1 a 90% de peso seco, dependendo da espécie, estirpe e as condições de crescimento.

Biorefinery baseada em algas

A fim de desenvolver um processo mais sustentável e economicamente viável, todos os componentes da biomassa (por exemplo, proteínas, lípidos, hidratos de carbono) devem ser usadas e, portanto, biorefinação de microalgas é muito importante para a separação selectiva e a utilização dos componentes da biomassa funcionais.

O termo biorrefinaria foi cunhado para descrever a produção de uma ampla gama de produtos químicos e bio-combustíveis a partir de biomassa através da integração de processos de biotransformação e tecnologias apropriadas químicas de baixo impacto ambiental em uma relação custo-benefício e ambientalmente sustentável. Se biorefinação de microalgas é aplicada, lipídios devem ser fracionadas em lipídios para biodiesel, lipídios como matéria-prima para a indústria química e de ácidos graxos essenciais, proteínas e carboidratos para alimentos, rações e produtos químicos a granel, eo oxigênio produzido pode ser recuperado bem.

O potencial de produção de algas comercial está previsto para vir de crescimento em tubos translúcidos ou recipientes chamados de biorreatores de fotografias ou em sistemas abertos (por exemplo, pistas), especialmente para o cultivo em massa industrial ou, mais recentemente, através de uma abordagem híbrida que combina em sistema fechado, pré-cultivo com subsequente -sistema aberto. As principais vantagens de uma biorefinaria de algas incluem:

  • Uso de recusas industriais como insumos (CO 2 , águas residuais e dessalinização rejeita)

  • Grande cesta de produtos com derivados de energia (biodiesel, metano, etanol e hidrogênio) e não-energia derivada (nutracêuticos, fertilizantes, ração animal e outros produtos químicos a granel) produtos.

  • Não competir com a produção de alimentos (não-terra arável e sem requisitos de água doce)

  • Melhor rendimento crescimento e teor de lipídios do que as culturas.

De fato, após a extração do óleo da biomassa algal resultante pode ser transformado em etanol, metano, ração animal, usada como adubo orgânico, devido à sua alta relação N: P, ou simplesmente queimado para cogeração de energia (electricidade e calor). Se, além disso, a produção de algas é feito de matéria-prima residual de nutrientes e CO 2 , e produção de microalgas é feito em grande escala, a fim de diminuir os custos de produção, a produção de produtos químicos a granel e combustíveis a partir de microalgas vai se tornar economicamente, ambientalmente e eticamente extremamente atraente.

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