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Título : Producción de biodiesel a partir de microalgas nativas cultivadas en un fotobiorreactor a escala laboratorio
Autor : Ochoa, Valeria (dir)
Hinojosa Campoverde, Víctor Santiago
Descriptores / Subjects : Biodiesel - Producción
Cultivo de algas
Ingeniería ambiental
Fecha de Publicación : jul-2015
Ciudad: Editorial : Quito: USFQ, 2015.
Cita Sugerida : Tesis (Ingeniero Ambiental), Universidad San Francisco de Quito, Colegio de Ciencias e Ingeniería; Quito, Ecuador, 2015
Resumen / Abstract: La producción de biocombustibles se ha expandido en la última década y la demanda de biodiesel ha aumentado en todo el mundo. El biodiesel puede ser producido a partir de lípidos que se encuentran en las células de microalgas debido a su alto metabolismo fotosintético. Este proceso de producción de biodiesel representa los biocombustibles de tercera generación, que tienen un gran potencial para la producción de energía renovable de manera sostenible. Por lo tanto, el objetivo de esta investigación es producir biodiesel a partir de microalgas Chlorella sp. nativa cultivada en un fotobiorreactor a escala de laboratorio para maximizar el contenido de lípidos. Un tubular fotobiorreactor de 10 L (FBR) se instaló con un flujo de aire ascendente de 3 L min-1. Luz artificial fue proporcionada por cinco lámparas blancas fluorescentes frías de 20 W con 12 horas de luz y oscuridad, respectivamente. Se observó que el contenido de lípidos más alto fue de 38% con una concentración celular óptima de 4,5 × 10^6 células ml-1,cuando se limitó las fuentes de nitrógeno. Un pH neutro de 7 aseguró una tasa de remoción de amonio de -5,2 mg L-1 d-1 y la tasa de producción de nitrato de 9,9 mg L-1 d-1. Los lípidos a partir de microalgas fueron convertidos en biodiesel por un proceso de transesterificación, utilizando un catalizador homogéneo KOH y metanol. La presencia de ésteres metílicos (biodiesel) fue confirmada por Cromatografía de Capa Fina (CCF) utilizando un solvente mezcla compuesto de éter de petróleo, éter dietílico y ácido acético (80: 19: 1) y una cámara de yodo para revelar las placas de CCF. Biodiesel de soya fue elaborado a partir de aceite de soya comercial como un control positivo para el biodiesel de microalgas. A partir de un contenido total de lípidos de 27,4% (v / v), se obtuvo 6 ml de biodiesel de microalgas. El factor de retardo relativo (Rf) obtenido fue 0.76 para biodiesel producido a partir de microalgas e indica lo cercano que es este valor en comparación a otros expuestos en la literatura. De esta manera, la cepa nativa Chlorella sp. podría ser una fuente potencial para la producción de biodiesel.
Descripción : Biofuel production has expanded in the last decade and the demand for biodiesel has increased worldwide. Biodiesel can be produced from lipids found in microalgae cells due to its high photosynthetic metabolism. This process of biodiesel production represents the third-generation fuels, which have a great potential for renewable energy production in a sustainable way. Thus, the goal of this research was to produce biodiesel from native microalgae Chlorella sp cultivated on a laboratory scale photobioreactor to maximize the lipid content. A 10 L tubular bench-scale photobioreactor (T PBR) was installed with an upward airflow of 3 L min-1. Lightning was provided by five white fluorescent cold 20 W lamps with 12 hours of light and darkness, respectively. The highest lipid content of 38% with an optimal cellular concentration of 4.5 ×〖10〗^6 cells mL-1 was observed when a deprived N-concentration medium was supplied to the culture. A neutral pH of 7 ensured an ammonium’s removal rate of -5.2 mg L-1 d-1 and a nitrate’s production rate of 9.9 mg L-1 d-1. The lipids from microalgae were converted into biodiesel by a transesterification process utilizing a homogeneous catalyst KOH and methanol. The presence of methyl esters (biodiesel) was confirmed by Thin Layer Chromatography (TLC) utilizing a solvent mixture composed of petroleum ether, diethyl ether and acetic acid (80:19:1) and an iodine chamber for reveling TLC plates. Soja biodiesel from a commercial soja oil was produced as a positive biodiesel control for microalgae biodiesel. From a total lipid content of 27.4 % (v/v), 6 mL of microalgae biodiesel was obtained. The relative retardation factor (Rf) was calculated 0.76 for biodiesel produced from microalgae and indicated how close is this value from the values reported in the literatures. Hence, native strain Chlorella sp. could be a potential source for biodiesel production.
URI : http://repositorio.usfq.edu.ec/handle/23000/4798
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