从微藻中快速低能量和连续生物燃料提取

作为液体化石燃料的替代品，从微藻中提取的生物柴油是生物能源领域中越来越重要的一部分。虽然它在燃烧时释放出与石油相似的二氧化碳量，但生物柴油释放的二氧化碳是最近通过光合作用从大气中清除的二氧化碳，这意味着它不会增加温室气体。此外，研究表明，与陆地作物相比，微藻生产的生物量占可利用油的比例要小得多。目前，用生物柴油替代柴油的最大障碍之一是生产成本。化石燃料仍然比生物燃料便宜，因此生产效率的提高受到高度追捧。

最近，日本的研究人员通过使用脉冲电场(PEF)从微藻中提取碳氢化合物来降低生物柴油生产的成本。毫秒或微秒的PEF通常用于削弱细胞壁并增加渗透性，从而允许提取细胞内的元素。另一方面，熊本大学的研究人员使用纳秒PEF(nsPEF)来关注微藻基质而不是细胞。即使在高电压下，nsPEF通常比μs/ msPEF使用更少的能量，并且不像传统的油提取干燥方法那样具有破坏性或成本。

研究人员用nsPEF对微藻Botryococcus braunii(Bb)进行了几次测试，以确定碳氢化合物提取的最佳电场，能量和脉冲重复频率。有趣的是，人们发现，能量加倍只会导致碳氢化合物提取量增加10%。在10Hz下，确定最佳的场和能量条件分别为每体积藻类约50kV / cm和55.6J / ml。此外，研究人员发现脉冲频率对提取率几乎没有影响，这意味着大量/工业系统可以快速提取大量的碳氢化合物。

“这种提取机制的优势在于它可以将碳氢化合物从基质中分离出来，而不是从细胞中提取出来。其他微藻类不会分泌基质，因此细胞膜必须被破坏或破坏才能获得碳氢化合物，这需要更多能量并且效率低于我们的方法，“首席研究员，熊本大学脉冲能源科学研究所的Hamid Hosseini教授说。“最重要的是，今天采用的许多提取方法都采用干燥方法提取油，最终导致藻类的破坏。我们的方法相对无破坏性，微藻能够在提取完毕后重建其菌落。”

一个小缺点是基质的杂质;必须从提取的烃溶液中纯化多糖。幸运的是，这些分子可用于生物乙醇的生成，但其浓度很低。

希望这项技术将改善生物燃料生产作为适当的绿色能源。

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