'Дойка' водорослей оказалась эффективной альтернативой
Исследователи биотоплива значительно повысили продуктивность микроводорослей по производству углеводородов, используя неразрушающую экстракцию, подобную «дойке» клеток водорослей, в отличие от традиционного сбора и уничтожения культуры.
Вид водорослей Botryococcus braunii известен производством масла, однако его медленная скорость роста для традиционного цикла «выращивание/сбор» делала его непривлекательным для коммерческого производства.
Исследователь из Центра R&D по водорослям Школы ветеринарных и биологических наук Университета Мердока д-р Навид Мохеймани и его команда в сотрудничестве с Университетом Цукубы (Япония) изучали неразрушающий подход, позволяющий «доить» и «передаивать» водоросли каждые пять дней.
Используя совместимый растворитель (н-гептан), они смогли многократно извлекать масло из водорослей в непродуктивной фазе роста, получая значительно больше углеводородов (масла) и требуя значительно меньше дорогих питательных веществ (по сравнению с фазой быстрого роста).
Д-р Мохеймани сообщает, что B. braunii мог восстанавливать свои внешние углеводороды через пять дней [после дойки] в культурах с добавлением 1% CO2.
«Общая продуктивность по внешним углеводородам с использованием неразрушающей экстракции была как минимум на 20% выше по сравнению с B. braunii, выращенными в традиционной полунепрерывной культуре», — говорит он.
Эффективность достигается за счёт отсутствия необходимости заново выращивать водоросли после каждой экстракции, что экономит расход удобрений и затраты на утилизацию биомассы.
«Пока мы показали, что можно доить по крайней мере два вида Botryococcus braunii, — говорит он. — Мы также обнаружили, что по крайней мере один из этих видов можно многократно доить более 70 дней».
В течение этого периода времени при повторной дойке клеток дополнительные удобрения не добавлялись.
«Следует отметить, что при выращивании B. braunii полунепрерывным [традиционным] методом общее содержание липидов было более чем на 52% выше, чем количество внешних углеводородов, извлечённых дойкой», — говорит д-р Мохеймани.
Однако при повторной экстракции углеводородов методом дойки добавление питательных веществ не требуется, тогда как для поддержания полунепрерывной культуры оно необходимо.
Этот новый метод сравнивают с традиционным производством биотоплива, которое требует больших количеств удобрений с последующим сбором, обезвоживанием и конверсией влажной биомассы в требуемое биотопливо при соотношении 30% сухой биомассы к маслу.
«Возможно, что клетки в конечном итоге действительно испытывают критическое ограничение по питательным веществам и требуют добавления ограниченного количества специфических нутриентов для стабилизации культуры, и это тема текущей работы», — говорит он.
Д-р Мохеймани и исследовательская группа в настоящее время работают с проф. Бахри и д-ром де Буром из Школы инженерии Университета Мердока над созданием потенциального биореактора для непрерывной дойки.