Sản xuất biodiesel từ vi tảo ướt nguyên khối lipid bằng xúc tác nano Fe₂O₃: tiếp cận theo hướng nhà máy sinh học (biorefinery)

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Vi tảo Neochloris oleoabundans được nuôi trong môi trường MB3N, đạt sinh khối 2.56 g/L, hàm lượng lipid 36%.

  • Thu sinh khối bằng phương pháp tự keo tụ ở pH 13, hiệu suất 94.51%.
  • - So sánh 3 phương pháp tiền xử lý sinh khối ướt: vi sóng, autoclave, siêu âm. Autoclave cho hiệu quả phá vỡ tế bào và chiết lipid cao nhất (56.5%).
  • - Xúc tác nano Fe₂O₃ được tổng hợp từ chiết xuất lá dâm bụt, xác định cấu trúc bằng XRD, SEM, TEM, FTIR.
  • - So sánh xúc tác: Fe₂O₃ (81%), HCl (64%), NaOH (48%). Tối ưu hóa: 1% Fe₂O₃, 65 °C, 4 giờ → hiệu suất 86%.
  • - Phân tích FAME: chủ yếu là C16:0, C16:1, C18:1. Tỷ lệ acid béo không bão hòa cao (77.75%), phù hợp tiêu chuẩn ASTM.
  • - Tính chất nhiên liệu: độ nhớt 4.7 mm²/s, mật độ 882 kg/m³, chỉ số cetane 53, giá trị nhiệt 40 MJ/kg.
  • - Thông số nhiệt động học: ΔH = 5.07 kJ/mol, ΔS = –0.248 kJ/mol·K, ΔG = 88.93 kJ/mol.
  • - Sinh khối sau chiết lipid chứa 20.2% carbohydrate → sản xuất hydrogen (485 mL/L) và ethanol (0.612 g/L).
  • - Đánh giá vòng đời (LCA): so sánh quy trình dùng Fe₂O₃ và HCl:
  •   - GWP: giảm 6.55% (1.14 vs 1.22 kg CO₂ eq)
  •   - EP: giảm 16.81% (5.947 vs 6.349 kg phosphate eq)
  •   - HTP: giảm 6.22% (0.362 vs 0.386 kg DCB eq)
  •   - ODP: giảm 6.13% (2.662×10⁻¹¹ vs 2.836×10⁻¹¹ kg R11 eq)