Zeitschrift für Physikalische Chemie und Biophysik
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Abstrakt

Umwandlung von Abfall in Energie durch die Nutzung von CO2 (Kohlendioxid) aus Kraftwerksabgasen zur Herstellung von Biokraftstoff aus Mikroalgen

Supatchalee Sophonthammaphat und Robert Edyvean

Energiebedarf und Umweltveränderungen stellen eine große Herausforderung dar. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe zur Stromerzeugung wirkt sich auf die Auswirkungen von „Treibhausgasen“ und der globalen Erwärmung aus. Diese Studie untersucht ein gasbetriebenes Kraftwerk und untersucht, wie Kohlenstoff durch die Verwendung von CO2 aus Abgasen abgeschieden und genutzt werden kann, um den CO2-Anteil in der Luft zu erhöhen, der für das Wachstum von Mikroalgen zur Verfügung steht. Diese Algen können dann zur Herstellung von Biokraftstoff verwendet werden. Die Auswirkungen von erhöhtem CO2 auf das Algenwachstum wurden in einem Photobioreaktorsystem untersucht. Die Wachstumsraten und Erträge der Algen wurden bei Zugaben von 0, 6, 12, 24 und 50 % CO2 (v/v in Luft) gemessen. Die Studie ergab, dass Algen, die in 6–12 % CO2 (v/v) gewachsen sind, mit 0,98–1,25 gL-1d-1 den höchsten Ertrag bei der höchsten spezifischen Wachstumsrate von 1,04–2,21 d-1 lieferten. Es wurden Bicarbonat-Zugaben von 0,1, 0,01 und 0,001 M untersucht. Die Studie ergab, dass 0,001 M die maximale Menge ist, die hinzugefügt werden kann, ohne schädliche Auswirkungen zu haben. Bei der Algenernte wurde festgestellt, dass Metallsalze, die in einer Konzentration von 0,6-1,0 g/l hinzugefügt werden, die Fähigkeit besitzen, Algen mit einer Entfernungseffizienz von über 90 % in 1 bis 12 Stunden auszuflocken und zu sedimentieren. Darüber hinaus konnten Bioabfälle von Krustentieren, Krabbenschalen und Chitosan mit mittlerem Molekulargewicht 95 % der Algen in 24 Stunden entfernen. Obwohl Metallsalze im Vergleich zu Biopolymeren eine hohe Entfernungseffizienz in kürzerer Zeit aufweisen, haben Biopolymere den Vorteil, dass sie ungiftig, inert und kostengünstig sind.