alternativeАльтернативная энергетика и экология (ISJAEE)Alternative Energy and Ecology (ISJAEE)1608-8298Международный издательский дом научной периодики "Спейс10.15518/isjaee.2020.11.005alternative-1986Research ArticleI. ВОЗОБНОВЛЯЕМАЯ ЭНЕРГЕТИКА 5. Энергия биомассыI. RENEWABLE ENERGY 5. Energy of BiomassЭкспериментальное исследование процесса гидротермального сжижения биомассы микроводорослей с последующим изучением получаемых продуктов методами термогравиметрического анализа и калориметрииExperimental study of the process of hydrothermal liquefaction of microalgae biomass with subsequent study of the resulting products by thermogravimetric analysis and calorimetryhttps://orcid.org/0000-0002-0642-9559ГригоренкоА. В.GrigorenkoA. V.

Григоренко Анатолий Владимирович  - научный сотрудник лаборатории энергоаккумулирующих веществ Объединенного института высоких температур РАН. Research ID T-7418-2018 Scopus Author ID 55596555900.

Ул. Ижорская, д. 13, стр.2, Москва, 125412

Anatolii V. Grigorenko - researcher at the laboratory of energy accumulating substances of the joint Institute of high temperatures of the Russian Academy of Sciences.

Izhorskaya st. 13 Bd.2, Moscow, 125412

preslev1@mail.ruРындинК. Г.RyndinK. G.

Рындин Кирилл Георгиевич - стажер исследователь лаборатории энергоаккумулирующих веществ Объединенного института высоких температур РАН.

Ул. Ижорская, д. 13, стр.2, Москва, 125412

Kirill G. Ryndin - trainee researcher of the laboratory of energy accumulating substances of the joint Institute of high temperatures of the Russian Academy of Sciences

Izhorskaya st. 13 Bd.2, Moscow, 125412

preslev1@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6549-9939ВласкинМ. С.VlaskinM. S.

Власкин Михаил Сергеевич  - канд. тех. наук, заведующий лабораторией энергоаккумулирующих веществ Объединенного института высоких температур РАН. Research ID Q-7100-2017, Publons: publons.com/a/1432449/, Scopus Author ID 25628784900

Ул. Ижорская, д. 13, стр.2, Москва, 125412

Mikhail S. Vlaskin - PhD. in Engineering, Head of the Energy Accumulating Materials Laboratory of Joint Institute for High Temperatures of Russian Academy of Science.

Izhorskaya st. 13 Bd.2, Moscow, 125412

preslev1@mail.ruОбъединенный институт высоких температур, Российская академия наук (ОИВТ РАН)РоссияJoint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202025032021031-334955Copyright © Международный издательский дом научной периодики "Спейс, 20212021Международный издательский дом научной периодики "СпейсМеждународный издательский дом научной периодики "Спейсhttps://www.isjaee.com/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.isjaee.com/jour/article/view/1986

Биомасса микроводорослей представляет собой один из перспективных источников возобновляемого биотоплива. Топливо, получаемое из микроводорослей, называется "биотопливом третьего поколения". Этот вид биомассы не является основным сырьем для питания и выращивается обычно на непригодных для растениеводства участках. Продуктивность микроводорослей (на единицу площади, используемой для выращивания) биомассой и жирами (липидами) в десятки раз превышает соответствующий выход наземной биомассы. В последние годы все большее внимание привлекают гидротермальные технологии как перспективные способы переработки биомассы микроводорослей в биотопливо. Однако наиболее привлекательной технологией является гидротермальное сжижение (ГТС) микроводорослей с получением жидкого биотоплива (бионефти) в качестве целевого продукта. Одним из основных преимуществ технологии ГТС является то, что в выход бионефти вносят вклад не только липиды, но и углеводы и белки, что увеличивает общий выход продукта. В представленной работе проведено экспериментальное исследование процесса гидротермального сжижения (ГТС) биомассы микроводорослей Arthrospira platensis с получением массовых данных выхода продуктов и дальнейшее исследование продуктов данного процесса методами термогравиметрического анализа и калориметрии, с определением влияния параметров процесса на выход и качество продуктов.

Microalgae biomass is one of the most promising sources of renewable biofuels. The fuel produced from microalgae is called "third-generation biofuels". This type of biomass is not the main raw material for food and is usually grown in areas unsuitable for crop production. The productivity of microalgae (per unit area used for cultivation) with biomass and fats (lipids) is ten times higher than the corresponding yield of terrestrial biomass. In recent years, hydro thermal technologies have attracted increasing attention as promising ways to process microalgae biomass into biofuels. However, the most attractive technology is hydrothermal liquefaction (HTL) of microalgae to produce liquid biofuels (bio-oil) as the target product. One of the main advantages of GTS technology is that not only lipids, but also carbohydrates and proteins contribute to the yield of bio-oil, which increases the overall yield of the product. In this paper, an experimental study of the hydrothermal liquefaction (HTL) process of microalgae biomass Arthrospira platensis was performed to obtain mass data on the yield of products and further study of the products of this process using thermogravimetric analysis and calorimetry, with the determination of the effect of process parameters on the yield and quality of products.

бионефтьгидротермальное сжижениебиомасса микроводорослейтермогравиметрический анализкалориметрияbio-oilhydrothermal liquefactionbiomass of microalgaethermogravimetric analysiscalorimetryРабота выполнена при поддержке гранта Российского Фонда Фундаментальных Исследований (РФФИ) (проект № 18-58-45009)ReferencesDemirbas, A., 2009. Biofuels securing the planet’s future energy needs. // Energy Convers. Manag. 50, 2239-2249.Demirbas, A., 2009. Biofuels securing the planet’s future energy needs. // Energy Convers. Manag. 50, 2239-2249.Hill, J., Nelson, E., Tilman, D., Polasky, S., Tiffany, D., 2006. Environmental, economic, and energetic costs and benefits of biodiesel and ethanol biofuels. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 11206-11210.Hill, J., Nelson, E., Tilman, D., Polasky, S., Tiffany, D., 2006. Environmental, economic, and energetic costs and benefits of biodiesel and ethanol biofuels. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 11206-11210.Benemann, J.R., Weissman, J.C., Koopman, B.L., Oswald, W.J., 1977. Energy production by microbial photosynthesis. // Nature 268, 19-23.Benemann, J.R., Weissman, J.C., Koopman, B.L., Oswald, W.J., 1977. Energy production by microbial photosynthesis. // Nature 268, 19-23.Oswald, W.J., Golueke, C.G., 1960. Biological transformation of solar energy. // Adv. Appl. Microbiol. 2, 223-262.Oswald, W.J., Golueke, C.G., 1960. Biological transformation of solar energy. // Adv. Appl. Microbiol. 2, 223-262.J.R., Oswald, W.J., 1996. Systems and Economic Analysis of Microalgae Ponds for Conversion of CO2 to Biomass. Department of Energy Pittsburgh Energy Technology Center Final Report, Grant No. DE-FG22-93PC93204.J.R., Oswald, W.J., 1996. Systems and Economic Analysis of Microalgae Ponds for Conversion of CO2 to Biomass. Department of Energy Pittsburgh Energy Technology Center Final Report, Grant No. DE-FG22-93PC93204.Brennan, L., Owende, P., 2010. Biofuels from microalgae - a review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and co-products. // Renew. Sust. Energy Rev. 14, 557-577.Brennan, L., Owende, P., 2010. Biofuels from microalgae - a review of technologies for production, processing, and extractions of biofuels and coproducts. // Renew. Sust. Energy Rev. 14, 557-577.D.E., Lundquist, T.J., Benemann, J.R., 2009. Microalgal biomass for greenhouse gas reductions: potential for replacement of fossil fuels and animal feeds. // J. Environ. Eng. 135, 1136-1144.D.E., Lundquist, T.J., Benemann, J.R., 2009. Microalgal biomass for greenhouse gas reductions: potential for replacement of fossil fuels and animal feeds. // J. Environ. Eng. 135, 1136-1144.Chisti, Y., 2008. Biodiesel from microalgae beats bioethanol. // Trends Biotechnol. 26, 126-131.Chisti, Y., 2008. Biodiesel from microalgae beats bioethanol. // Trends Biotechnol. 26, 126-131.Dismukes, G.C., Carrieri, D., Bennette, N., Ananyev, G.M., Posewitz, M.C., 2008. Aquatic phototrophs: efficient alternatives to land-based crops for biofuels. // Curr. Opin. Biotechnol. 19, 235-240.Dismukes, G.C., Carrieri, D., Bennette, N., Ananyev, G.M., Posewitz, M.C., 2008. Aquatic phototrophs: efficient alternatives to land-based crops for biofuels. // Curr. Opin. Biotechnol. 19, 235-240.Huntley, M., Redalje, D., 2007. CO2 mitigation and renewable oil from photosynthetic microbes: a new appraisal. Mitig. Adapt. Strategies Glob.Huntley, M., Redalje, D., 2007. CO2 mitigation and renewable oil from photosynthetic microbes: a new appraisal. Mitig. Adapt. Strategies Glob.Change 12, 573-608. 11. de la Noue, J., Laliberte, G., Proulx, D., 1992. Algae and waste water. // J. Appl. Phycol. 4, 247-254.Change 12, 573-608. 11. de la Noue, J., Laliberte, G., Proulx, D., 1992. Algae and waste water. // J. Appl. Phycol. 4, 247-254.Green, F.B., Lundquist, T.J., Oswald, W.J., 1995. Energetics of advanced integrated wastewater pond systems. // Water Sci. Technol. 31, 9-20.Green, F.B., Lundquist, T.J., Oswald, W.J., 1995. Energetics of advanced integrated wastewater pond systems. // Water Sci. Technol. 31, 9-20.Gasperi, J., Garnaud, S., Rocher, V., Moilleron, R., 2008. Priority pollutants in wastewater and combined sewer overflow. // Sci. Total Environ. 407, 263-272.Gasperi, J., Garnaud, S., Rocher, V., Moilleron, R., 2008. Priority pollutants in wastewater and combined sewer overflow. // Sci. Total Environ. 407, 263-272.Goyal, H.B., Seal, D., Saxena, R.C., 2008. Biofuels from thermochemical conversion of renewable resources: a review. // Renewable Sustainable Energy Rev. 12 (2), 504-517.Goyal, H.B., Seal, D., Saxena, R.C., 2008. Biofuels from thermochemical conversion of renewable resources: a review. // Renewable Sustainable Energy Rev. 12 (2), 504-517.Wang W., Xu Y., Wang X., Zhang B., Tian W., Zhang J. Hydrothermal liquefaction of microalgae over transition metal supported TiO2 catalyst // Bioresour Technol. 2018. V. 250. P. 474-480.Wang W., Xu Y., Wang X., Zhang B., Tian W., Zhang J. Hydrothermal liquefaction of microalgae over transition metal supported TiO2 catalyst // Bioresour Technol. 2018. V. 250. P. 474-480.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.