ενδoγενη στελεχη μικροφυκων του ελλαδικου χωρου για

ΕΝ∆OΓΕΝΗ ΣΤΕΛΕΧΗ ΜΙΚΡΟΦΥΚΩΝ
ΤΟΥ ΕΛΛΑ∆ΙΚΟΥ ΧΩΡΟΥ ΓΙΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ
Αμαλία ∆. Καραγκούνη-Κύρτσου
Καθηγήτρια,
Ομάδα Μικροβιολογίας, Τμήμα Βιολογίας,
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
Η τιμή του ντίζελ αυξάνεται συνεχώς από τo
2003
Ζήτηση σε καύσιμα 2010-2050
Επέκταση χρήσης καλλιεργήσιμης γης για
…
παραγωγή
βιοκαυσίμων έως το 2050 (50%)
Παγκόσμια παραγωγή βιοντίζελ και διαθεσιμότητα
Παραγωγή
∆ιαθεσιμότητα
Σύγκριση παραγωγής λιπιδίων κατάλληλων για βιοντίζελ
από τις συμβατικές καλλιέργειες και τα μικροφύκη
Καλλιέργεια
Απόδοση
Λιπιδίων
Λίτρα / Στρέμμα
Καλαμπόκι
33,16
Βαμβάκι
64,47
Σόγια
88,42
Ηλίανθος
187,89
Ελαιοκράμβη
233,95
Μικροφύκη (10 g/m2/day,
15% TAG)
2.210,53
Μικροφύκη (50 g/m2/day,
50% TAG)
18.421,05
Πηγή: National Renewable Energy Laboratory (NREL), 2007
ΜΙΚΡΟΒΙΑΚΗ ΠΟΙΚΙΛΟΤΗΤΑ
ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΙΖΕΛ ΑΠΟ ΜΙΚΡΟΦΥΚΗ
Ανάπτυξη
μικροφυκών
Στέρηση θρεπτικών
Λίπη
Σάκχαρα
Βιοντίζελ
Μετατροπή
λιπών σε
βιοντίζελ
Εξάτμιση
διαλυτών
Σπάσιμο
κυττάρων
Χρήση διαλυτών για
διαχωρισμό λιπών
Πλεονεκτήματα
μικροφυκών έναντι άλλων
οργανισμών
Palmitic acid methyl ester
• Υψηλότερη παραγωγικότητα σε λιπίδια από τα
φυτά που καλλιεργούνται για βιοκαύσιμα
• Χρήση μη παραγωγικών εκτάσεων ή υδάτινων
χώρων για την καλλιέργειά τους
• Εξοικονόμηση αγροτικής γης υπέρ βιομηχανίας
τροφίμων
• Ένα «βιοδιυληστήριο» μικροφυκών παράγει,
έλαια, γλυκερίνη, πρωτεΐνες και υδρογονάνθρακες
Linolenic acid methyl ester
Απαιτήσεις μικροφυκών για την
ανάπτυξή τους
• Πηγή ενέργειας: Ηλιακό φως
• Πηγή άνθρακα: CO2
• Πηγή αζώτου: Ελάχιστη – Στέρηση
• Θρεπτικά συστατικά σε χαμηλές
συγκεντρώσεις (ιχνοστοιχεία, μέταλλα, άλατα)
ƒ Χρήση θαλασσινού νερού
ƒ Ανακύκλωση CO2 από βιομηχανικές
εγκαταστάσεις για ανάπτυξη των
μικροφυκών - περιβαλλοντικά οφέλη
Επιλέχθηκε η βιομηχανική περιοχή του Ασπρόπυργου
Λίμνη Κουμουνδούρου
Θάλασσα Ασπρόπυργου
Απομονώθηκαν συνολικά:
200 βακτήρια
• Ταυτοποίηση
37 μικροφύκη
• Κατάθεση σε τράπεζα στελεχών
3 κυανοβακτήρια
• Κατοχύρωση του μικροφύκους σε τράπεζα με
μοναδικό κωδικό
Επιλογή στελεχών για παραγωγή βιοντίζελ
250 ml
ΑΠΟΜΟΝΩΣΗ
3L
20 L
ΕΠΙΛΟΓΗ
Επιλογή 2 στελεχών με την καλύτερη
απόδοση σε βιομάζα και λιπίδια –
Βελτιστοποίηση Συνθηκών Ανάπτυξης
30 L
Ανάπτυξη σε ημι-πιλοτική κλίμακα 30 L
Παραγωγή βιομάζας (g/ml)
0,14
0,12
0,1
0,08
0,06
0,04
0,02
0
ΑΣΠ3
ΑΣΠ5
ΑΣΠ6
ΑΣΠ7
ΑΣΠ8
ΑΣΠ9
ΑΣΠ10
ΑΣΠ11
ΑΣΠ11/1
ΑΣΠ11/2
ΑΣΠ12
ΑΣΠ12/1
ΑΣΠ14
ΑΣΠ14/1
ΑΣΠ15
ΑΣΠ16
ΑΣΠ16/1
ΑΣΠ17
ΑΣΠ21
ΑΣΠ22
ΑΣΠ18
ΑΣΠ19
ΑΣΠ23
ΑΣΠ24
ΑΣΠ28/1
ΑΣΠ29
ΑΣΠ30
ΑΣΠ31
ΑΣΠ35
ΑΣΘ2
ΑΣΘ4
ΑΟ2
ΑΟ2/1
ΑΣΠ20
ΑΣΠ22
ΑΣΠ24/1
ΑΣΠ4/2
Παραγωγή βιομάζας από τα 37 στελέχη μικροφυκών του Ασπρόπυργου
Χρωματογράφημα από αέριο χρωματογράφο, GC
ΣΤΕΛΕΧΟΣ
mg μεθυλεστέρων /
g βιομάζας
mg μεθυλεστέρων /
L καλλιέργειας
Chlorella sp. AΣΠA9
159.05
262.45
Chlorella sp. AΣΠ13
87.45
74.5
Coelastropsis sp. AΣΠ3
88.6
88.6
Chlorella sp. AΣΠ4
49.25
42
Scendesmus dissociatus ΑΣΠ24
136.75
80.5
Chlorella sp. ΑΣΠ17
229.25
522.5
Bumilleriopsis sp. ΑΣΠ16
63.75
134.65
Blindingia minima ΑΣΠ14
169.9
189.2
Ανάπτυξη επιλεγμένων στελεχών σε Ανοικτά Συστήματα καλλιέργειας
(πιλοτική κλίμακα)
Ανοιχτά Συστήματα
Κλειστά Συστήματα