Fototrofni uzgoj mikroalge Nannochloropsis sp. u otvorenom sustavu i projekt postrojenja za proizvodnju biodizela

diplomski rad

• Naslov (engleski): Phototrophic cultivation of microalgae Nannochloropsis sp. in open pond system and project for biodiesel production facility
• Autor: Agnes Drmić
• Mentor: Mirela Ivančić - Šantek (mentor)
• Član povjerenstva: Tibela Landeka Dragičević (predsjednik povjerenstva)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Prehrambeno-biotehnološki fakultet; (Zavod za biokemijsko inženjerstvo); (Laboratorij za biokemijsko inženjerstvo, industrijsku mikrobiologiju i tehnologiju piva i slada); Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-12-22, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: BIOTEHNIČKE ZNANOSTI; Biotehnologija

Sažetak

Lipidi izolirani iz biomase mikroalgi Nannochloropsis sp. predstavljeni su kao perspektivna sirovina za proizvodnju biodizela. U ovom radu proveden je fototrofni šaržni uzgoj s pritokom supstrata u otvorenom sustavu na izvornoj f/2 podlozi uz dodatak natrijevog bikarbonata te fototrofni šaržni uzgoj s pritokom supstrata u barbotirajućoj koloni na izvornoj f/2 podlozi bez dodatnog izvora ugljika. Tijekom uzgoja praćene su promjene udjela proteina, ugljikohidrata i lipida u izdvojenoj biomasi kao i sastav pigmenata te profil masnih kiselina u ukupnim lipidima. Utvrđeno je da u periodu smanjene koncentracije fosfora, metabolizam mikroalge se usmjerava prema akumulaciji lipida i ugljikohidrata kao rezervnih makromolekula uz smanjenje udjela proteina. Posljednjeg dana šaržnog uzgoja u otvorenom bazenu postignuta je koncentracija biomase od 0,515 g Lˉ¹, a maksimalna produktivnost biomase od 0,8796 mg Lˉ¹ hˉ¹ postignuta je osamnaestog dana uzgoja. Šaržnim uzgojem u barbotirajućoj koloni koncentracija biomase na kraju uzgoja iznosila je 0,458 g Lˉ¹, a produktivnost sinteze biomase tada je bila 0,8297 mg Lˉ¹ hˉ¹. Kemijska flokulacija sa željezovim (III) kloridom potvrđena je kao alternativna metoda za izdvajanje stanica mikroalgi. Naposljetku, u radu je predstavljen elaborat tehničko-tehnološkog rješenja postrojenja za proizvodnju biodizela.

Sažetak (engleski)

Lipids isolated from biomass of microalgae Nannochloropsis sp. are presented as a promising feedstock for biodiesel production. Cultivation methods used in this paper were phototrophic fed-batch cultivation with substrate inflow in an open pond system on the original f/2 medium with sodium bicarbonate and phototrophic fed-batch cultivation with substrate inflow on the original f/2 medium without supplementation of carbon source in a bubble column. Changes in the content of proteins, carbohydrates and lipids were monitored in the separated algae biomass during cultivation. The composition of pigments and the profile of fatty acids in total lipids were as well monitored simultaneously. During the period of reduced phosphorus concentration it was confirmed that metabolic responses of microalgae lead to the accumulation of lipids and carbohydrates as reserve macromolecules and to a decrease in protein content. On the last day of fed-batch cultivation in open pond, biomass concentration of 0,515 g Lˉ¹ was achieved. The maximum productivity of 0,8796 mg Lˉ¹hˉ¹ was achieved eighteenth day of cultivation. Additionally, on the last day of fed-batch cultivation in bubble column, biomass concentration was 0,458 g Lˉ¹ and productivity of biomass synthesis was 0,8297 mg Lˉ¹ hˉ¹. Chemical flocculation with iron (III) chloride has been confirmed as an alternative method for microalgae cell harvesting. Lastly, technical-technological solution for a biodiesel production facility was presented in this paper.

• Ključne riječi: mikroalge; Nannochloropsis sp.; lipidi; masne kiseline; biodizel
• Ključne riječi (engleski): microalgae; Nannochloropsis sp.; lipids; fatty acids; biodiesel
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:159:995668
• Studijski program: Naziv: Bioprocesno inženjerstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka bioprocesnog inženjerstva (mag. ing. bioproc.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2021-01-13 10:50:55