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Estado actual y perspectivas de la producción de biodiesel a partir de microalgas
1. Introducción
En los últimos años, el aumento del consumo de energía convencional ha causado graves preocupaciones sobre la seguridad energética y la degradación ambiental. Por lo tanto, la biomasa renovable, no contaminante energía ha estado recibiendo cada vez más atención tanto de la comunidad académica yla industria.
La biomasa derivada de la fotosíntesis incluye una variedad de organismos, tales como plantas, animales y microbios. Como microorganismos fotosintéticos, microalgas puede utilizar y por lo tanto eliminar el nitrógeno, fósforo en las aguas residuales, el secuestro de CO2 en el aire, y sintetizar los lípidos que se pueden transformar en biodiesel. El suministro de la disminución delos combustibles fósiles convencionales y la preocupación por el calentamiento global maquillaje biodiesel de microalgas basados ​​en una alternativa muy prometedora. Aunque el potencial y las ventajas de biodiesel a partir de microalgas sobre biodiesel convencional han sido bien reconocido [1-3], amplio comercialización de biodiesel de microalgas aún no se dio cuenta, principalmente debido a lalimitaciones técnico-económicas, en particular en las áreas de cultivo en masa y el procesamiento posterior.
Los objetivos del presente trabajo son revisar el desarrollo reciente de la producción de microalgas, especialmente en el cultivo de alta densidad y el procesamiento aguas abajo, e identificar tecnológica cuellos de botella y las estrategias para un mayor desarrollo.
2. La superioridad demicroalgas Biodiesel
Como materia prima alternativa para la producción de biodiesel, las microalgas tienen las siguientes ventajas sobre los cultivos de aceite convencionales, tales como la soja: (1) microalgas tienen estructuras simples, pero de alto eficiencia fotosintética con un tiempo de duplicación de crecimiento tan cortó como 24 h. Además, las microalgas pueden ser producidas durantetodo el año. Algunos datos de la Tabla 1 [4] muestran microalgas son la única fuente de biodiesel que tienen el potencial para desplazar completamente el diésel fósil. (2) La abundancia de las especies y la biodiversidad de microalgas en un amplio espectro de climas y regiones geográficas estacional y hacer restricciones geográficas mucho menos de una preocupación en comparación con otras materiasprimas de lípidos. Microalgas pueden ser cultivadas en agua dulce, lagos de agua salada con la eutrofización, los océanos, las tierras marginales, desiertos, etc. (3) Las microalgas pueden eliminar de forma eficaz los nutrientes tales como nitrógeno y fósforo, y los metales pesados ​​de las aguas residuales. (4) Las microalgas secuestrar una gran cantidad de átomos de carbono a través de lafotosíntesis, por ejemplo, la eficiencia de la fijación de CO2 de Chlorella vulgaris fue de hasta 260 mg · L-1 · h-1 en un fotobiorreactor membrana [5]. Utilización de CO2 de las centrales térmicas de gran escala instalaciones de producción de microalgas pueden reducir una gran cantidad de las emisiones de gases de efecto invernadero causantes del calentamiento global. (5) La producción y uso de biodieselde microalgas contribuyen cerca de cero neta de CO2 y de azufre a la atmósfera. (6) Las microalgas pueden producir una serie de productos valiosos, como las proteínas, polisacáridos, pigmentos, alimentos para animales, fertilizantes, y así sucesivamente. En resumen, las microalgas son una gran parte recursos de biomasa sin explotar para la producción de energía renovable. Sin embargo, lacomercialización de la biomasa de microalgas y la producción de biocombustibles se enfrenta todavía a obstáculos significativos debido a los altos costos de producción y baja eficiencia. Frente a estos desafíos, los investigadores están realizando profundos esfuerzos para mejorar la producción de biomasa de microalgas y de lípidos acumulación y menores costos de procesamiento aguas abajo.
3. Alta...