通过高能效表面活性剂诱导的微波预处理大藻Ulva reticulata的生物生产

科学领域:

• 生物技术是生物技术.
• 可再生能源可再生能源是可再生能源.
• 海洋生物学 海洋生物学

背景情况:

• 大藻类富含碳水化合物,蛋白质和脂质,使其适合生物燃料生产.
• 有效地分解宏藻细胞壁对于释放这些有机化合物用于生物燃料生成至关重要.
• 海洋大藻,特别是Ulva reticulata,正在作为生物生产的可持续原料进行探索.

研究的目的:

• 调查Pluronic P-123诱导的微波预处理对Ulva reticulata生物质分解的有效性.
• 为了优化预处理条件,提高化学氧需求 (COD) 溶解.
• 评估联合预处理方法的能源效率和生物产量.

主要方法:

• 用不同功率和时间的微波辐射预处理了海洋大藻生物质 (Ulva reticulata).
• 引入了一种温和的表面活性剂Pluronic P-123,以增强生物质分解.
• 测量了化学氧需求 (COD) 溶解度和生物产量.
• 使用Gompertz模型建模生物生产数据.
• 计算了能效和能量比,并将其与仅微波预处理进行了比较.

主要成果:

• 仅微波预处理就能在0.36kW和15分钟时达到最大的COD溶解率22.33%,达到0.36kW和15分钟.
• 结合Pluronic P-123和微波预处理,在10分钟和0.06g/g的TS剂量下,达到最大的COD溶解率为31.02%.
• 使用组合预处理,获得了98.37毫升的最佳产量.
• 戈珀茨模型准确地适应了生物生产数据 (R2值在0.95和0.99之间).
• 组合预处理显示出优越的能效 (504.38千瓦时/大藻,能量比1.2) 与微波单独 (2975.6千瓦时/大藻,能量比0.5) 相比.

结论:

• 由Pluronic P-123诱导的微波预处理显著提高了宏藻生物质溶解和生物产量.
• 组合方法比单独的微波预处理更节能,更具成本效益.
• 这种方法为从海洋大藻中可持续生产生物提供了一个有希望的战略.