پديد آورنده :
اردستاني، نرگس
عنوان :
بررسي شرايط كشت فتواتوتروف، فتوهتروتروف و ميكسوتروف ريزجلبك Chlorella sorokiniana به منظور افزايش توليد بيوهيدروژن، چربي و زيست توده
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيو تكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي شيمي
صفحه شمار :
سيزده، ۹۰ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميد زيلويي
توصيفگر ها :
كشت فتواتوتروف،فتوهتروتروف ، ميكسوتروف , بيوديزل , بيوهيدروژن , بيواتانول , Chlorella sorokiniana
استاد داور :
كيخسرو كريمي، محمد هادي جزيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/04/11
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
چكيده فارسي :
چكيده اسكتفاده بيش از حد از منابع فسكيلي و نشكر آديندههاي مختلف سكبب بروز مشككالت زيست محيطي فراواني شده است با توجه به محدود بودن اين منابع به منابع تجديدپذير و قابل اطمينان بدون توليد حجم بادي آديندهها نياز اسكككت از ميان بيوسكككوختهاي موجود بيوديزل و بيواتانول به علت عدم توليد بادي آديندههاي محيطي مورد توجه وسكككيعي قرار گرفتهاند بيوهيدروژن نيز به عنوان سكككوختي پاك با ارزش انرژي باديي شكناخته شكده اسكت منابع تجديدپذير مختلفي به منظور توليد اين بيوسكوختها در سالهاي اخير ارائه شده است از بين منابع تجديدپذير انرژي نسكل سوم اين منابع كه همان ريزجلبكها ميباشند توجه زيادي را به خود جلب نمودهاند ريزجلبك سبز Chlorella sorokiniana به علت قابليت رشد در شرايط مختلف و توليد درصد قابل توجهي چربي و كربوهيدرات در اين پژوهش مورد استفاده قرار گرفت شكرايط كشت مختلف بر اين ريزجلبك اعمال شد كشت فتواتوتروف كه در دو حالت دريافت كربندياكسيد از طريق همزدن و هوادهي و همچنين دريافت بيكربنات در غلظتهاي 1 تا 11 گرم بر ليتر جوش شيرين انجام شد بهترين حالت كشت با در نظرگرفتن زمان كشكت در غلظت 4 گرم بر ليتر جوش شكيرين حاصل گرديد كشت هتروتروف با استفاده از گلوكز در 1 غلظت مختلف از 2 تا 13 گرم بر ليتر مورد آزمايش قرار گرفت كشكككت فتوهتروتروف نيز در غلظتهاي ذكر شكككده از گلوكز به همراه 21 سكككاعت نوردهي و 21 سكككاعت تاريكي در طول روز انجام گرديد پتانسككيل توليد هيدروژن طي اين كشككت بررسككي شككد در غلظت 2 گرم بر ليتر گلوكز بيشترين ميزان زيسكت توده توليد گرديد و در غلظتهاي بادتر روند كاهشكي در ميزان زيسكت توده مشكاهده شكد كشكت ميكسوتروف در اين كشت از مخلوط گلوكز و جوش شكيرين در غلظت ثابت 2 گرم بر ليتر جوش شيرين به همراه 5 غلظت متغيير گلوكز بين 2 تا 11 گرم بر ليتر استفاده شكد بهترين حالت رشكد درغلظت 4 گرم بر ليتر گلوكز مشاهده گرديد بهترين كشت بر اساس ميزان توليد زيست توده و مدت زمان رشد به منظور توليد بيوديزل بيواتانول و بيوهيدروژن انتخاب گرديد طي پژوهشهاي انجام شكده كشكت فتوهتروتروف با شرايط غلظت 2 گرم بر ليتر گلوكز دماي 73 درجه سكانتيگراد اسكيديته 1 6 و دوره نوردهي 21 ساعت روشنايي و 21 ساعت تاريكي به عنوان كشت بهينه در نظر گرفته شد ميزان توليد زيست توده در اين شرايط 511 1 گرم به ازاي هر ليتر محيط كشت بوده است سرعت رشد بيشينه 16 1 بر روز محاسكبه گرديد به منظور افزايش ميزان چربي شكوك نيتروژني به محيط كشكت اعمال شكد كه سبب افزايش ميزان چربي از 6 درصد به 11 درصكد گرديد به علت كاهش زيسكت توده طي شكو ك نيتروژني تا ميزان 133 1 گرم بر ليتر محصكولدهي چربي تحت اين شوك پايين آمد مصكرف قند درغلظت 2 گرم بر ليتر 16 درصكد به دسكت آمد كه نسبت به غلظتهاي بادتر گلوكز بيشترين ميزان مصرف قند است هيدروژن توليدي تحت اين شرايط 113 ميليليتر به ازاي هر ليتر محيط كشت اندازهگيري شد پس از انجام هيدروليز اسيدي با سولفوريك اسكيد 3 درصكد بر روي زيسكت تودهاي كه چربي آن اسكتخراج شكده بود ميزان 351 1 گرم به ازاي گرم زيست توده اتانول توسط مخمر Saccharomyces serevisiae طي 21 ساعت توليد شد كلمات كليدي 1 كشكت فتواتوتروف فتوهتروتروف ميكسكوتروف 2 بيوديزل 3 بيوهيدروژن 4 بيواتانول 5 ك ك Chlorella sorokiniana
چكيده انگليسي :
Investigation of the photoautotrophic photoheterotrophic and mixotrophic culture of microalga Chlorella sorokiniana to enhance productivity of biohydrogen lipid and biomass Narges Ardestani n ardestani@ec iut ac ir Date of Submission May 21 2018 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Hamid Ziloui hzilouei@cc iut ac irAbstractThe excessive use of fossil fuels and the release of various pollutants has caused many environmental problems Due to the limited availability of these resources the renewable and reliable and environmentally friendlysources are needed Among existing biofuels biodiesel and bioethanol have been widely considered by thelack of high environmental pollutants Biohydrogen is also known as a high energy clean fuel Variousrenewable sources have been proposed for the production of these biofuels in recent years Among renewablesources of third generation energy micro algae has attracted much attention Green microalga Chlorellasorokiniana was used in this study due to its ability to grow in different conditions and producing a significantpercentage of lipid and carbohydrates Different culture conditions were applied for cultivation of Chlorellasorokiniana to investigate the productivity of lipid and biomass Photoautotrophic culture was performed intwo ways carbon dioxide was obtained by shaking and aeration and receiving bicarbonate at concentrationsof 1 to 10 g l of sodium bicarbonate The best culture condition considering the culture time was obtained atthe concentration of 4 g l of sodium bicarbonate The heterotrophic culture was tested using glucose at 8concentrations ranging from 2 to 30 g l photoheterotrophic culture was performed in the mentionedconcentrations of glucose with 12 hours of lihgting and 12 hours of darkness throughout the day The potentialof hydrogen production was investigated during this cultivation At the concentration of 2 g l glucose thehighest amount of biomass was produced and at higher concentrations a decreasing trend in biomass wasobserved In mixotrophic culture glucose and sodium bicarbonate mixtures in constant concentration of 2 gramsper liter of sodium bicarbonate with 5 different glucose concentrations between 2 and 10 g l was used The bestgrowth conditions were observed in the concentration of 4 g l glucose The best cultivation was selected basedon the amount of biomass production and growth time to produce biodiesel bioethanol and biohydrogen Inthe study photoheterotroph culture with 2 g l glucose 37 C pH 6 8 and exposure period of 12 hours ofbrightness and 12 hours of darkness chose as optimum culture The amount of biomass production in theseconditions was 0 995 g per liter of culture medium The maximum growth rate was calculated to be 0 69 perday In order to increase the amount of lipid nitrogen shock was applied to the culture medium which isincreased the lipid content from 6 to 11 Due to the decrease of biomass amount through nitrogen shockup to 0 331 g l the productivity of lipid under this shock was reduced Glucose consumption in theconcentration of 2 g l was 69 which is the highest amount of glucose consumption in comparison with higherconcentrations of glucose The hydrogen produced under these conditions was measured at 389 milliliters perliter of culture medium After acidic hydrolysis with 3 sulfuric acid on the biomass whose lipid was extracted 0 053 grams ethanol per gram of biomass was produced by Saccharomyces serevisiae in 12 hours Keywords 1 Photoautotrophic Photohetrotrophic Mixotrophic cultivation 2 Biodiesel 3 Biohydrogen 4 Chlorella sorokiniana
استاد راهنما :
حميد زيلويي
استاد داور :
كيخسرو كريمي، محمد هادي جزيني
