پديد آورنده :
علي اكبري، محبوبه
عنوان :
بررسي پتانسيل توليد سوخت زيستي در پالايشگاه زيستي با استفاده از ريزجلبك كلرلا سوروكينيانا
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
بيوتكنولوژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده، 89ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميد زيلويي
توصيفگر ها :
ريزجلبك , پالايشگاه زيستي , لوتئين , بيواتانول , Chlorella sorokiniana
استاد داور :
كيخسرو كريمي، محمد هادي جزيني
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/08/19
رشته تحصيلي :
مهندسي شيمي
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/08/24
چكيده فارسي :
چكيده امروزه جهان با بحران منابع انرژي مواجه بوده و منابع محدود سوختهاي فسيلي قادر به پاسخگويي به تقاضاي رو به افزايش انرژي نميباشد استفاده بيش از حد از منابع فسيلي و نشر آاليندههاي مختلف سبب بروز مشكالت زيست محيطي فراوان شده است اين مسأله به همراه افرايش قيمت سوخت فسيلي و آلودگيهاي محيط زيستي محققان را به جستجوي منابع تجديدپذير و ايمن محيط زيست براي انرژي ترغيب نموده است در اين پژوهش پااليشگاه زيستي ريزجلبك كلرال سوروكينيانا و توليد رنگدانه لوتئين آن مورد بررسي قرار گرفت ريزجلبك كلرال سوروكينيانا به روشهاي فتواتوتروف و فتوهتروتروف كشت داده شد و اثر پارامترهاي مختلف از جمله غلظت گلوكز غلظت نيترات شدت نور و تنش اكسيداتيو بر روي توليد لوتئين از اين ريزجلبك بررسي شد كشت فتواتوتروف اين ريزجلبك در درصدهاي مختلف كربن دي اكسيد معمول هوا و كربن دي اكسيد 0 درصد و شدت نورهاي مختلف 24 و 41 ميكرومول فوتون بر مترمربع بر ثانيه بررسي شد در نتيجه در كشت فتواتوتروف با شدت نور 41 ميكرومول فوتون بر مترمربع بر ثانيه و 0 درصد كربن دي اكسيد بيشترين مقدار زيست توده برابر با 10 9 گرم در هر ليتر محيط كشت و 5 39 درصد ليپيد توليد شد در كشت فتوهتروتروف نيز با 2 گرم بر ليتر گلوكز و دوره نوردهي 29 29روشنايي به تاريكي و شدت نور 36 ميكرومول فوتون بر مترمربع بر ثانيه 9گرم زيست توده در هرليتر محيط كشت و 5 6 درصد ليپيد توليد شد افزايش شدت نور به 332 ميكرومول فوتون بر مترمربع بر ثانيه بيشترين تاثير را بر محتواي لوتئين داشت در نتيجه كشت تك مرحلهاي فتواتوتروف 99روزه در شدت نور 332 ميكرومول فوتون بر مترمربع بر ثانيه با توليد 21 3 گرم زيست توده در هر ليتر محيط كشت 2 59 درصد ليپيد و 54 9 ميلي گرم لونئين در هر گرم وزن خشك و كشت دو مرحلهاي با اعمال 4 روز شوك نوري 332 ميكرومول فوتون بر مترمربع بر ثانيه با توليد 51 3گرم زيست توده در هر ليتر محيط كشت 6 1 درصد ليپيد و 12 0 ميلي گرم لونئين در هر گرم وزن خشك به عنوان مقادير بهينه انتخاب گرديدند بنابرين محتواي لوتئين در كشت تك مرحلهاي و دو مرحلهاي به ترتيب 6 برابر و 39 برابر در مقايسه با كشت معمول بدون شوك افزايش يافتند در مرحله بعد لوتئين و ليپيد نيز به روش ديگري به طور همزمان استخراج شدند كه در نتيجه آن در كشت تك مرحلهاي 19 درصد ليپيد و 19 9 ميلي گرم لوتئين در هر گرم وزن خشك و در كشت دو مرحلهاي 56 29 درصد ليپيد و 01 9 ميلي گرم لوتئين در هر گرم وزن خشك توليد شد محتواي لوتئين با استفاده از روش استخراج همزمان در كشت تك مرحلهاي و دو مرحلهاي به ترتيب 90 19 درصد و 10 44 درصد كاهش و محتواي ليپيد آنها به ترتيب 41 99 و 13 14 درصد افزايش يافت سپس ليپيد و لوتئين آنها استخراج گرديد و از باقيمانده زيست توده حاصل از آنها اتانول توليد گرديد در نتيجه بيشترين مقدار اتانول در جامدات باقيمانده پس از استخراج همزمان لوتئين و ليپيد در كشت تك مرحله اي 09 6 گرم برليتر اتانول با بازده تئوري 00 02 درصد يا 029 3 گرم اتانول از هر گرم جامد باقيمانده پس از 14 ساعت تخمير با مخمر ساكارومايسيس سرويزيه توليد شد در حالي كه از زيست توده خام ريزجلبك در كشت تك مرحلهاي 95 0 گرم بر ليتر اتانول يا 13 3 گرم اتانول از هر گرم پودر ريزجلبك پس از 14 ساعت تخمير با مخمر ساكارومايسيس سرويزيه توليد شد در نهايت از 9 گرم زيست توده خشك ريزجلبك حاصل از شوك نوري دو مرحله اي با استخراج همزمان هر دو محصول 233 3 گرم لوتئين و09 3 گرم ليپيد و از 11 3 گرم جامد باقيمانده 29 3 گرم اتانول توليد شد كلمات كليدي ريزجلبك پااليشگاه زيستي لوتئين بيواتانول Chlorella sorokiniana
چكيده انگليسي :
Investigating the Potential of biofuel production in a biorefinery using Chlorella sorokiniana microalgae Mahboobeh Aliakbari Mahboobeh ali@ce iut ac ir Date of Submission September 20 2020 Department of Chemical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Hamid Zilouei hzilouei@iut ac irAbstractToday the world is facing energy crisis and limited resources of fossil fuel are unable to meet the growingdemand for energy Excessive use of fossil resources and the release of various pollutants have caused manyenvironmental problems This Issue along with rising fossil fuel prices and environmental pollution hasprompted researchers to look for renewable and environmentally safe sources of energy In this study thebiorefinery of Chlorella sorokiniana and its production of lutein were investigated Chlorella sorokinianamicroalgae were cultivated under photoautotrophic and photoheterotrophic modes and the effect of variousparameters such as glucose concentration nitrate concentration light intensity and oxidative stress on luteinproduction were investigated The photoautotrophic culture of this microalga was investigated in differentpercentages of normal air carbon dioxide and 3 carbon dioxide and different light intensities of 42 and 74 mol photons m2 s As a result in photoautotrophic culture with light intensity of 47 mol photons m2 s and3 carbon dioxide the highest amount of biomass equal to 1 38 g L with 10 5 lipid content was produced In photoheterotrophic culture with 2 g L of glucose and exposure time of 12 12 light dark with light intensityof 60 mol photons m2 s 1 g L of biomass with 6 5 lipid content was produced Increasing the light intensityto 200 mol photons m2 s had the greatest effect on the lutein content As a result 11 day photoautotrophicsingle stage culture at light intensity of 200 mol photons m2 s with the production of 0 82 g L biomass 15 2 lipid and 1 45 mg lutein gDW and two stage culture by applying 4 days of light shock of 200 mol photons m2 swith the production of 0 95 g L biomass 8 6 lipid and 3 29 mg lutein gDW were selected as optimal values Therefore lutein content in single stage and two stage cultures was enhanced 6 fold and 10 fold respectively compared to normal culture without shock In the next step lutein and lipid were extracted simultaneously asa result of which 17 lipid and 1 17 mg lutein gDW were obtained from single stage culture and 12 65 lipidand 1 83 mg lutein gDW were obtained from two stage culture Lutein content was decreased simultaneouslyin single stage and two stage cultures by 19 31 and 44 38 respectively and their lipid content wasincreased by 11 84 and 47 09 respectively Then lipid and lutein were extracted and bioethanol wasproduced from the remaining biomass The highest amount of ethanol from remaining solids of simultaneousextraction of lutein and lipids in single stage culture was obtained 6 13 g L ethanol with a theoretical yield of23 33 or 0 123 g ethanol g solid residue after 48 h fermentation with Saccharomyces cerevisiae yeast Whilefrom the raw biomass of microalgae from single stage culture 3 51 g L ethanol or 0 07 g ethanol gDW wasobtained after 48 h fermentation Finally from 1 g dry microalgae biomass obtained from two stage light shockwith simultaneous extraction of both products 0 002 g lutein and 0 13 g lipid and from the 0 87 g of theremaining solid 0 12 g ethanol were produced Keywords Microalgae Biorefinery Lutein Bioethanol Chlorella sorokiniana
استاد راهنما :
حميد زيلويي
استاد داور :
كيخسرو كريمي، محمد هادي جزيني
