Оцінювання продуктивності культивування мікроальги для виробництва біопалива в умовах Нігерії
DOI:
https://doi.org/10.18372/2310-5461.41.13528Ключові слова:
біопаливо, мікроводорості, біомаса мікроводорог, опромінення, сонячне випромінюванняАнотація
Мікроводорості являють собою основне джерело матеріалів, які можуть бути використані як сировина для багатьох високопродуктивних біопродуктів, найбільш відомих з яких це вітаміни, ліпіди, хлорофіл і каротиноїди. Ключем до економічного виробництва біомаси та біопродуктів з мікроводоростей є оптимізація їх умови росту. Мікроводорості вимагають оптимальних умов освітлення для ефективного фотосинтезу. Стаття присвячена умовам вирощування мікроводоростей здебільшого chlorella sp. Фотоперіод, інтенсивність світла і довжина хвилі світла деякі з важливих факторів, що впливають на швидкість фотосинтезу. Світлові умови безпосередньо впливають на зростання, вміст пігменту та кількість білка в мікроводоростях. Метою даної роботи є моделювання продуктивності біомаси та накопичення ліпідів у водоростях, а також розрахунок продуктивності при культивуванні в погодних умовах у різних регіонах Нігерії. Інтенсивність сонячної радіації на добу зазвичай є однією з змінних, зібраних метеорологічними станціями в Нігерії. Було отримано супутникове випромінення в 25 точках в 5 кліматичних зонах Нігерії (тропічний ліс, саванна Гвінея, саванна Сахель, саванна Судан и болотний ліс мангрових лісів). У статті аналізується перспектива виробництва біопалива третього покоління з використанням мікроводоростей біомаси в погодних умовах типових регіонів Нігерії. Враховуючи середньомісячну щільність сонячного випромінювання в основних регіонах Нігерії kWh / m2.day, можна оцінити можливість досягнення врожайності біомаси мікроводоростей на квадратний метр оброблюваних територій в погодних умовах Нігерії. Крім того, обговорюються переваги та сучасні обмеження виробництва біодизеля, кількісна та якісна доцільність використання біодизелю мікроводоростей та його економічна доцільність.
Посилання
Dutta K., Achlesh D., Jih-Gaw L. Retrospective for alternative fuels. First to fourth generation Renewable Energy. 2014. V. 69. Pp. 114–122.
Elegbede I. O., Cinthya G. Algae Biofuel in the Nigerian Energy Context. Environemtal and Climate Technologies. 2016. Vol. 17(1). Pp. 44–60.
Shamanskyi S., Boichenko S., Lesia P. Estimation of microalgae cultivation productivity for biofuel production in Ukaine condition. Proceedings of National Aviation University. 2018. № 3. Pp. 67–77.
Asmare A., Berhanu M., Demessie A., Ganti S. Murthy. Theoretical Estimation the Potential of Algal Biomass for Biofuel Production and Carbon Sequestration in Ethiopia. International Journal of Renewable Energy Research. 2013. Vol. 3. Pp. 560–570.
Birhanu A. A., Ayalew S. Review on Potential and Status of Biofuel Production in Ethiopia. Journal of Plant Sciences. 2017. Vol. 5(2). Pp. 82–89.
Шаманський С. Й., Бойченко С. В., Пав-люх Л. І., Бойченко М. С. Оцінка масової та ліпідної продуктивності культивування мікроводо-ростей в умовах Київської області для виробництва біопалива. Modern methods, innovations and experience of practical application in the field of technical sciences. International research and practice conference (27–28 December 2017, Radom, Republic of Poland). 2017. Pp. 87–90.
Шаманський С. Й., Бойченко С. В., Аденій К. О. Економічна оцінка виробництва біопалива з мікроводоростей в Україні. Екологічна безпека як основа сталого розвитку суспільства. Європей-ський досвід і перспективи. ІІІ Міжнародна науко-во-практична конференція (14 вересня 2018 р., Львів, Україна). 2018. С. 214.
Zhu L. Microalgal culture strategies for biofuel production. Biofuels Bioproducts and Biorefining. 2015. Vol. 9. Pp. 801–804.
Шаманський С. Й. Оцінювання енерго-економічної ефективності культивування мікрово-доростей для виробництва біопалива в Україні. Екологічна безпека. 2018. № 1(25). С. 52–60.
Chiemeka I. U., Chineke T. C. Evaluating the global solar energy potential at Uturu, Nigeria. International Journal of Physical Sciences. 2009. Vol. 4(3). Pp. 115–119.
Jacovides C. P., Timvios F. S., Papaioannou G., Asimakopoulos D. N., TheofilouC. M. Ratio of PAR to Broadband Solar Radiation Measured in Cyprus. Agricultural and Forest Meteorology. 2004. Vol. 121. Pp. 135–140.
Hodaifa G., Martinez M. E., Sanchez S. Use of industrial wastewater from olive-oil extraction for biomass production of Scenedesmus obliquus. Bioresource Technology. 2008. Vol. 99. Pp. 1111–1117.
Шаманський С. Й., Бойченко С. В. Інно-ваційні екологічно безпечні технології у водовідведенні. Монографія. Видавництво «Центр учбової літератури», 2018. 320 с.
Delgadillo-Mirquez L. Nitrogen and Phosphate Removal from Wastewater with a Mixed Microalgae and Bacteria Culture. Biotechnology Reports. 2016. №11. Pp. 18–26.
Shamanskyi S., Boichenko S. Development of Environmentally Safe Technological Water Disposal Scheme of Aviation Enterprise. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2016. Vol. 6/10(84). Pp. 49–57.
Shamanskyi S. I., Boichenko S. V. Chapter 11. Environment-Friendly Technology of Airport’s Sewerage. Advances in Sustainable Aviation. under general editorship of Tahir Hikmet Karako, C. Ozgur Colpan, Yasin Şöhret. Springer International Publishing AG 2018. Pp. 161–175.
Skjànes K., Rebours C., Lindblad P. Potential for green microalgae to produce hydrogen, pharmaceuticals and other high value products in a combined process. Critical Reviews in Biotechnology. 2013. Vol. 33. Iss. 2. Pp. 172–215.
Lau N., Matsui S., Abdullah A. A. Cyanobacteria: Photoautotrophic Microalgal Factories for the Sustainable Synthesis of Industrial Products. Hindawi Publishing Corporation. BioMed Research International. Volume 2015. 9 p.
Van Wambeke, Obernosterer F., Mountin T., Duhamel S., Ulloa O., Claustre H. Heterotrophic bacterial production in the eastern South Pacific: longitudinal trends and coupling with primary production. Biogeosciences. 2008. Vol. 5. Pp. 157–169.
WangJ., Yang H., Wang F. Mixotrophic cultivation of microalgae for biodiesel production: status and prospects. Applied biochemistry and biotechnology. 2014. Vol. 172. Pp. 3307–3329.
Yang J. S., Rasa E., Tantayotai P., Scow K. M, Yuan H. L., Hristova K. R. Mathematical model of Chlorella minutissima UTEX2341 growth and lipid production under photoheterotrophic fermentation con-ditions. Bioresource Technology. 2011. Vol. 102.
Pp. 3077–3082.
Sudhakar K., Premalatha M. Theoretical Assessment of Algal Biomass Potential for Carbon Mitigation and Biofuel Production. Iranical Jornal of Energy and Environment. 2012. Vol. 3. Pp. 232–240.
Osinowo A. A., Okogbue E. C., Ogungbenro S. B., FashanuO. Analysis of Global Solar Irradiance over Climatic Zones in Nigeria for Solar Energy Applications. Journal of Solar Energy. Volume 2015. Article ID 819307. 9 p.
