Đang tải... (xem toàn văn)
Biodiesel là loại nhiên liệu có những tính chất tương đương với dầu diesel tự nhiên nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật, mỡ động vật hay dầu tảo. Diesel sinh học nói riêng hay nhiên liệu sinh học nói chung đều là loại năng lượng tái tạo và về phương diện hoá học thì biodiesel là methyl este (hay ethyl ester) của những axit béo trong dầu hay mỡ khi được ester hoá bởi các ancol methanol hoặc ethanol.
Chuyên đề 2. Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất biodiesel từ vi tảo Một số loại vi tảo được ứng dụng nhiều trong sản xuất biodiezen. Botryococcus braunii Chlorella Dunaliella tertiolecta Pleurochrysis carterae Aphanizomenon Flos-Aquae Biodiesel là gì? Biodiesel là loại nhiên liệu có những tính chất tương đương với dầu diesel tự nhiên nhưng không phải được sản xuất từ dầu mỏ mà từ dầu thực vật, mỡ động vật hay dầu tảo. Diesel sinh học nói riêng hay nhiên liệu sinh học nói chung đều là loại năng lượng tái tạo và về phương diện hoá học thì biodiesel là methyl este (hay ethyl ester) của những axit béo trong dầu hay mỡ khi được ester hoá bởi các ancol methanol hoặc ethanol. Tại sao phải nghiên cứu về biodiesel? Nguồn nhiên liệu hóa thạch trên thế giới đang cạn kiệt Khai thác dầu thô là tác nhân gây ô nhiểm môi trường rất lớn Nguồn nguyên liệu nuôi tảo rẻ tiền, dễ kiếm Góp phần làm giảm hàm lượng CO 2 , xử lý ô nhiễm Có thể tạo ra việc làm mới cho nhiều người nông dân 2.1. Sản xuất biodiesel từ rong tảo xanh Botryococcus braunii Botryococcus braunii Botryococcus braunii Mô hình nuôi tảo Giáo sư Joe Chappel (Trường đại học Tổng hợp Kentucky) đã phát hiện ra rằng, trong tất cả các mẫu dầu mỏ tự nhiên trên hành tinh chúng ta đều có các đoạn gen của một loại rong tảo cực nhỏ có tên khoa học là Botryococcus braunii. Số lượng các đoạn ADN của loại sinh vật này chiếm vị trí áp đảo trong thành phần dầu mỏ, gấp hàng trăm lần so với các “dấu vết” tương tự của các loại rong tảo và vi khuẩn khác. Nhóm khoa học này còn xác định được, loại rong tảo trên bắt đầu tham gia vào quá trình đặc biệt có ích đối với nhân loại này từ khoảng gần 500 triệu năm trước (vào kỷ Cambri) và vẫn tiếp tục nhiệm vụ của mình cho đến tận ngày nay. Botryococcus braunii hiện được xếp vào nhóm rong tảo xanh (Chlorococcales) và được bắt gặp trên tất cả các biển và đại dương. Chúng thường tụ thành những tập đoàn lớn bao gồm hàng triệu các tế bào dạng tròn cực nhỏ (đường kính chỉ vài chục µm) có lớp vỏ bọc khá dày. Đặc điểm thú vị nhất của loại rong tảo trên chính là nó có thể tổng hợp ra nhiều loại hidrocacbon khác nhau gọi chung là “dầu tảo”, khi đun nóng thật nhanh với áp suất cao sẽ trở thành hợp chất giống hệt như dầu mỏ tự nhiên. Ưu điểm: Mỗi 0,4 ha tảo có thể sản xuất dầu gấp 300 lần so với cây trồng thông thường. Thu hoạch chu kỳ 10 ngày, có khả sống ở những nới không phù hợp với các cây trồng khác, chẳng hạn như về khí hậu khô cằn với đất mặn. Có một vấn đề phức tạp là rong tảo Botryococcus braunii sinh trưởng rất chậm, không đảm bảo được lợi ích kinh tế để trở thành nguồn sản xuất dầu hữu cơ. Nên các nhà nghiên cứu tìm ra đoạn gen thể sản xuất được hidrocacbon của rong tảo Botryococcus braunii. Và cấy gen này lên các sinh vật sinh trưởng nhanh hơn nhiều, chẳng hạn như lên tế bào các loại men. Chỉ qua vài bước thử nghiệm đầu tiên, người Mỹ đã có được giống men đầu tiên có thể sản xuất ra dầu hữu cơ. 2.2. Sản xuất biodiesel từ vi tảo biển chlorella Chlorella Ươm tảo giống Trên thế giới, tảo Chlorella đã được nhiều tác giả nghiên cứu để sản xuất nhiên liệu biodiesel sinh học. Ý tưởng sản xuất Biodisel từ vi tảo có từ lâu (Chisti Y, 1980). Năm 1994, Roessler và cộng tác viên đã nghiên cứu sản xuất biodiesel từ vi tảo, sau đó nhiều tác giả khác đã nghiên cứu. Hàm lượng dầu trong tảo tính trung bình trên thế giới, theo Chisti từ 15 - 77% tuỳ loài. Ở VN theo TS. Trương Vĩnh và các cộng sự ở ĐH Nông Lâm TP.HCM vừa có những kết quả nghiên cứu cho thấy tảo biển Chlorella có nhiều triển vọng ứng dụng tại VN, là nguồn sản xuất biodiesel phong phú mà không xâm hại an ninh lương thực như những loại cây trồng lấy dầu biodiesel khác. Đặc biệt, tảo có thể tồn tại ở bất cứ nơi nào có đủ ánh sáng, kể cả vùng hoang hoá, nước mặn, nước thải, lại có khả năng làm sạch môi trường nước thải. Để nuôi tảo, chỉ cần ánh sáng, CO 2 , nước và dinh dưỡng có thể là phân hoá học hoặc phân chuồng. [...]... người ta đã lấy tảo này sử dụng và nghiên cứu Điểm đáng chú ý là tảo này có gần 50% lipid (tính theo lượng chất khô), Từ năm 1978 đến 1996, phòng năng lượng tái sinh quốc gia Mỹ, đã có chương trình về các loài sinh vật thuỷ sinh và bắt đầu chú ý đến vi c sản xuất biodiesel từ lipid của tảo và dùng tảo này để sản xuất ethanol mà không làm “mất phần” lương thực của người Bên cạnh đó, tảo còn được dùng... so với tảo khô ban đầu Thí nghiệm cho thấy tảo Chlorella cho dầu có màu vàng sậm, năng suất chuyển đổi dầu thành biodiesel là 97% sau 2 giờ phản ứng Tóm lại: nghiên cứu sản xuất biodiesel từ tảo đang mở ra một hướng mới đầy triển vọng vì một số loại rêu tảo đặc biệt có năng suất sinh dầu rất cao 100-200 m3/ha Myanmar, một nước trong cộng đồng Đông Nam Á cũng đang theo đuổi vi c nuôi trồng tảo Theo... báo họ đã sản xuất được mẫu biodiesel đầu tiên từ tảo trobf sống trong hồ nước thải Đây là một thành công khá thú vị, vì từ đó không chỉ giải quyết được nhiên liệu mà còn góp phần làm sạch nước thải, một vấn đề rất được chú ý về môi trường hiện nay Trong tự nhiên có chủng vi sinh vật có enzim metanooxydase xúc tác cho quá trình biến đổi mêtan thành methanol, chủng này có thể, lên men rác sinh mêtan,... Quy trình thu nhận biodiesel từ vi tảo Chlorella vulgaris theo TS Trương Vĩnh Tảo giống Nuôi thu sinh khối Làm khô Trích ly trong dung môi HC Biodiesel Tinh chế dầu thô Nhóm nghiên cứu đã khảo sát phương pháp chiết soxhlet và ngâm dầm có thêm sự hỗ trợ của siêu âm và vi sóng nhằm tìm ra các phương pháp tối ưu và hiệu quả nhất để ly trích dầu từ tảo Kết quả bước đầu cho thấy chiết soxhlet... ngàn năm trước đây người ta biết đến tảo xanh lục Aphanizomenon Flos-Aquae (Apb flos-aquae) là loài tảo từ xưa được dùng để làm thuốc và là một loại thực phẩm nổi tiếng Hiện nay, các bộ tộc ở Châu Phi đang sử dụng rộng rãi loại tảo này Đây là loại tảo sinh trưởng trong hồ Chad, một hồ nước ngọt rộng 324km2 ở Ogeon cạnh sườn núi Cascade Tảo sinh trưởng mạnh cho sinh khối lớn Theo Bortleson and Fretwell... Trong tự nhiên có chủng vi sinh vật có enzim metanooxydase xúc tác cho quá trình biến đổi mêtan thành methanol, chủng này có thể, lên men rác sinh mêtan, sau đó từ mêtan cho vi sinh vật xúc tác, chuyển hoá, sẽ có methanol thoả mãn cho vi c sản xuất biodiesel hoadaudh11h1@gmail.com Pass: lopdh11h1 ... cồn/hexan với tỷ lệ cồn /tảo khô là 5g/0.8g và tỷ lệ nước/cồn 40%, hàm lượng dầu thô đạt cực đại là 5.75% Kết quả tinh chế bước đầu cũng cho thấy vi c sử dụng phương pháp sắc ký cột silicagel làm hàm lượng chlorophyll và các dẫn xuất của chúng giảm đến 400% đối với dầu trích soxhlet hexan và 170% đối với dầu trích ngâm dầm Hàm lượng chlorophyll trong dầu thô trích ngâm dầm cao gấp 1.4 trong dầu trích soxhlet . Chuyên đề 2. Ứng dụng công nghệ sinh học trong sản xuất biodiesel từ vi tảo Một số loại vi tảo được ứng dụng nhiều trong sản xuất biodiezen. Botryococcus braunii Chlorella Dunaliella. nhiên liệu biodiesel sinh học. Ý tưởng sản xuất Biodisel từ vi tảo có từ lâu (Chisti Y, 1980). Năm 1994, Roessler và cộng tác vi n đã nghiên cứu sản xuất biodiesel từ vi tảo, sau đó nhiều tác. thể sản xuất ra dầu hữu cơ. 2.2. Sản xuất biodiesel từ vi tảo biển chlorella Chlorella Ươm tảo giống Trên thế giới, tảo Chlorella đã được nhiều tác giả nghiên cứu để sản xuất nhiên liệu biodiesel