To access the full text documents, please follow this link: http://hdl.handle.net/2117/107369

Fraccionament de microalgues: optimització de la tècnica d'explosió de vapor i posterior separació de components
Descarrega Altadill, Núria
Institut de Recerca en Energia de Catalunya; Flotats Ripoll, Xavier; Lorente Royo, Esther; Torras Font, Carles
Currently, microalgae are the focus of many researches to be a renewable biomass source and an excellent raw material for biorefinery. When the microalgae are used as biomass, the process consists of four stages: the microalgae cultivation, its concentration, fractionation of algal biomass and the final product production. The present study focuses on the microalgae fractionation, being the main object maximize the neutral lipids quantity and recoverable sugars, both in the process of cell wall disruption and in the subsequent fraction separation. The chosen microalga is Nannochloropsis gaditana, since it is a good source of lipids and carbohydrates for biofuel production. In cell wall disruption process of microalga was performed using the technique of steam explosion (150 ºC and 4,7 bar for 5 minutes), for its high efficiency in breaking and subsequent recovery of lipids and sugars. In the subsequent fractionation of the resultant mixture of the steam explosion, were able to identify three phases: organic liquid phase with lipids, liquid phase that contains carbohydrates and solid phase that composes mainly of protein. Previous studies showed the efficacy and the feasibility of use sulfuric acid as a catalyst of the reaction, followed of a lipid extraction by n-hexane solvent. In the present study we examined the variation of the amount of catalyst, obtaining higher recovery yields of lipids and sugars using a 5 % sulfuric acid (w/w, wet sample basis). It carried out a previous concentration to lipids extraction and recovery of sugars, in order to improve the performance of recovery. We employed two methods of concentration: the centrifuge and the frontal filtration (filtration with membrane). Both technical did not allow an improvement in the recovery of the two organic components.
Actualment les microalgues són el centre d'atenció de moltes investigacions, per ser una font de biomassa renovable i una excel·lent matèria prima per la biorefineria. Quan les microalgues s'utilitzen com a biomassa, el procés consta de quatre etapes: el cultiu de les mateixes, la seva concentració, el fraccionament de la biomassa algal i la producció del producte final. El present estudi es centra en el fraccionament de les microalgues, sent l'objecte principal maximitzar la quantitat de lípids neutres i sucres recuperables, tant en el procés de la ruptura de la paret cel·lular, com en la posterior separació de fraccions. La microalga escollida és la Nannochloropsis gaditana, ja que és una bona font de lípids i carbohidrats per la producció de biocombustibles. El trencament de la paret cel·lular de les microalgues es va realitzar mitjançant la tècnica d'explosió de vapor (150 ºC i 4,7 bar durant 5 minuts), per la seva alta eficiència en la ruptura i en la posterior recuperació dels lípids i sucres. En el subsegüent fraccionament de la mescla resultant de l'explosió de vapor, es van poder identificar tres fases: fase líquida orgànica amb els lípids, la fase líquida que conté carbohidrats i una fase sòlida que es compon principalment de contingut proteic. Estudis previs van demostrar l'eficàcia i la viabilitat d'utilitzar àcid sulfúric com a catalitzador de la reacció, seguit d'una extracció de lípids amb el dissolvent n-hexà. En el present estudi es va analitzar la variació de la quantitat de catalitzador, obtenint uns rendiments majors de recuperació de lípids i sucres emprant un 5 % d'àcid sulfúric (pes/pes, en base mostra humida). Es va dur a terme una concentració prèvia a l'extracció de lípids i recuperació de sucres, per tal de millorar el rendiment de recuperació. Es van emprar dos mètodes de concentració: la centrifugadora i la filtració frontal (filtració amb membrana). Ambdós tècniques no van permetre una millora en la recuperació dels dos components orgànics.
Actualmente, las microalgas son el centro de atención de muchas investigaciones, por ser una fuente de biomasa renovable y una excelente materia prima para la biorefinería. Cuando las microalgas se utilitzan como biomasa, el proceso consta de cuatro etapas: el cultivo de las mismas, su concentración, el fraccionamiento de la biomasa algal y la producción de del producto final. El presente estudio se centra en el fraccionamiento de las microalgas, siendo el objeto principal maximizar la cantidad de lípidos neutros i azúcares recuperables, tanto en el proceso de la ruptura de la pared celular, como en la posterior separación de fracciones. La microalga escogida es la Nannochloropsis gaditana, ya que es una buena fuente de lípids y carbohidratos para la producción de biocombustibles. La rotura de la pared celular de las microalgas se utilizó mediante la técnica de explosión de vapor (150 ºC y 4,7 bar durante 5 minutos), por su alta eficiencia en la ruptura y en la posterior recuperación de los lípidos y azúcares. En el subsiguiente fraccionamiento de la mezcla resultante de la explosión de vapor, se pudieron identificar tres fases: fase líquida orgánica con los lípidos, la fase líquida que contiene carbohidratos y una fase sólida que se compone principalmente de contenido proteico. Estudios previos demostraron la eficacia y la viabilidad de utilizar ácido sulfúrico como catalizador de la reacción, seguido de una extracción de lípidos con el dissolvente n-hexano. En el presente estudio se analizó la variación de la cantidad de catalizador, obteniendo unos rendimientos mayores de recuperación de lípidos y azúcares empleando un 5 % de ácido sulfúrico (peso/peso, en base muestra húmeda). Se llevó a cabo una concentración previa a la extracción de lípidos y recuperación de azúcares, para mejorar el rendimiento de recuperación. Se emplearon dos métodos de concentración: la centrifugadora y la filtración frontal (filtración con membrana). Ambos técnicas no permitieron una mejora en la recuperación de los dos componentes orgánicos.
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Recursos energètics renovables
Microalgae
Microalgues
Fraccionament
Explosió de vapor
Separació
Recuperació
Energia
Microalgues
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Universitat Politècnica de Catalunya
         

Show full item record

 

Coordination

 

Supporters