Optimized accumulation of algal lipids for bio-jet fuel production
Biyo-jet yakıt üretimi için optimize mikroyosun yağı üretimi
- Tez No: 712855
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ BERAT ZEKİ HAZNEDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Energy, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Biyoyakıtlar, Mikroalgler, Mikroyosun yağları, Biofuels, Microalgae, Microalgae oils
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Civil aviation sector faces the enormous challenge of becoming carbon neutral by 2050, while the sector is rapidly growing despite the drawbacks of COVID-19. The sector aims to reduce its carbon emissions and encourages sustainable aviation fuels. Microalgae stands out as a third-generation biobased feedstock for an alternative sustainable jet-fuel production as microalgae cultivation does not need arable area, produce respectable amounts of biomass in limited time periods and does not compete with other food and energy crops. In this study, three different oleaginous green microalgae species were cultivated under 23 different conditions, and their biomass, lipid, and fatty acid methyl ester (FAME) productivities were evaluated to optimize microalgal lipids suitable for bio-jet fuel. Changes in biomass and lipid contents were observed by applying nitrogen deprivation in different culture media. Nannochloropsis gaditana grown in Algal medium and Ettlia oleoabundans in MB3N medium were scaled-up to 15000L cultures under nitrogen-replete conditions to observe the changes in biomass and lipid content in outdoor open ponds respectively. N. gaditana reached the highest biomass (1.53 g/L) and lipid productivity (0.72 g/L) in Algal medium. Nannochloropsis sp. had the highest FAME productivity (363.2 mg/L), transesterifiable lipid percentage (67.7% of lipid dry weight) and FAME percentage in biomass (35.1% of dried biomass) in f/2 medium under nitrogen deprivation. Lipid extraction efficiency and FAME profile changes of different pretreatment and cell disruption methods were compared. N. gaditana in Algal medium produced eicosapentaenoic acid equivalent to 2.86% dry weight, considered as a biorefinery side product.
Özet (Çeviri)
Sivil havacılık sektörü, 2050'de karbon nötr olma hedefi ile zorlu bir imtihan içerisindeyken, COVID-19 etkisinin dezavantajlarını arkasında bırakarak hızla büyümeye devam etmektedir. Sektör karbon emisyonları düşürmek istemekte ve sürdürülebilir havacılık yakıtlarını teşvik etmektedir. Mikroyosunlar, sürdürülebilir jet yakıtı üretimi için üçüncü nesil organik hammadde stoku olarak alternatifleri arasında tarım arazisine ihtiyaç duymama, kısa sürede dikkate değer miktarda biyokütle üretme ve gıda mahsulleriyle rekabet etmemesiyle öne çıkmaktadır. Bu çalışmada, 3 farklı yağlı yeşil mikroyosun türü 23 farklı koşulda yetiştirilmiş ve biyo-jet yakıtı dönüşümüne uygun lipitlerin optimizasyonu için tüm koşulların biyokütle, lipit ve yağ asidi metil ester (FAME) üretkenlikleri değerlendirilmiştir. Küçük ölçekte farklı besiyerlerinde azot yoksunluğu uygulanarak biyokütle ve lipit içeriğindeki değişiklikler gözlemlenmiştir. Algal besiyerindeki Nannochloropsis gaditana ve MB3N besiyerindeki Ettlia oleoabundans türlerinin yetiştirilme ölçeği azot yeterli koşullar altında 15000L açık havuzlarda büyütülecek kadar arttırılmış ve tüm evrelerdeki biyokütle ve lipit içeriğindeki değişimler gözlemlenmiştir. Algal besiyerinde büyütülen N. gaditana en fazla biyokütle (1,53 g/L) ve lipit üretkenliğine (0,72 g/L) ulaşmıştır. f/2 besiyerinde azot yoksunluğun büyütülen Nannochloropsis sp., en yüksek FAME üretkenliğine (363.2 mg/L), transesterlenebilir lipit yüzdesine (lipit kuru ağırlığının %67.7'si) ve biyokütledeki FAME konsantrasyonuna (kurutulmuş biyokütlenin %35.1'i) ulaşmıştır. Farklı PBR tasarımlarında aynı kültivasyon hacminde yetiştirilen mikroyosunlar arasındaki farklılıklardan bahsedilmiştir. Farklı ön muamele ve hücre parçalama yöntemlerinin lipit ekstraksiyon verimliliği ve FAME profil değişiklikleri karşılaştırılmıştır. Algal besiyerinde büyütülen N. gaditana, biyorafineri yan ürünü olarak kabul edilen kuru ağırlığının %2.86'sına eşdeğer eikosapentaenoik asit üretmiştir.
Benzer Tezler
- Valorization of olive mill effluent with oleaginous Yarrowia lipolytica
Zeytin karasuyunun Yarrowia lipolytica ile değerlendirilmesi
GAMZE CEYLAN PERVER
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MAHMUT ALTINBAŞ
- Hibrit biyosistem: Üçlü algal ko-kültür üretimi
Hybrid biosystem: Triple algal co-culture production
UĞUR TEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA İMAMOĞLU
- Dunaliella cinsine ait türlerin biyoetanol üretiminde hammadde olarak kullanım kapasitelerinin belirlenmesi
Determination of Dunaliella species as raw materials for bioethanol production
MELTEM ERDOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyolojiAnkara ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVGİ ERTUĞRUL KARATAY
- Investigation of carotenoid contents of various microalgae by chromatographic/spectroscopic methods
Çeşitli mıkroalglerin karotenoid içeriklerinin kromatografik/spektroskopik yöntemlerle araştırılması
AYŞEGÜL ERDOĞAN
Doktora
İngilizce
2013
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Bölümü
PROF. DR. AHMET EMİN EROĞLU
PROF. DR. MELTEM DALAY
- Ökaryotlarda ağır metal direncinden sorumlu metalotiyonin geninin belirlenmesi
Identification of metalotiyonin gene, responsible from heavy metal resistance, in eucaryotes
AYLİN ÖZDEMİR