Zeitschrift für Erdöl- und Umweltbiotechnologie

Abstrakt

Eine Methode des Central Composite Design (CCD) zur Optimierung der Biodieselproduktion aus Chlorella vulgaris

Rajendran R 1 , Kanimozhi B 1 , Prabhavathi P 2 *, Dinesh Kumar S 3 , Santhanam P 3 , Abirami M 1 , Karthik Sundaram S 1 und Manikandan A 1

Die direkte Umesterung der ölhaltigen Biomasse mit Chloroform ergab eine höhere Biodieselausbeute und einen höheren FAME-Gehalt als die auf Chloroform basierende Extraktionsumesterungsmethode; die Ausbeute betrug fast 100 %. Hexan (89 %) und Petrolether (80 %) ergaben ebenfalls Biodiesel, aber die Ausbeute war im Vergleich zu Chloroform gering. Unsere Studie zeigte, dass die Biodieselausbeute und der FAME-Gehalt der nassen Biomasse bei der direkten Umesterung deutlich niedriger waren als die aus gefriergetrockneter Biomasse, was darauf hindeutet, dass das Trocknen der Algen für die direkte Umesterung notwendig war. Die Optimierungsverfahren wurden mit dem Verhältnis Algen: Ethanol, der Katalysatormenge, der Reaktionstemperatur und der Reaktionszeit durchgeführt. Das Central Composite Design (CCD) wurde verwendet, um die verschiedenen Prozesse zu optimieren. Die Varianzanalyse (ANOVA) wurde ebenfalls durchgeführt und die Ergebnisse erwiesen sich als signifikant. Der ρ-Wert von weniger als 0,0001 zeigte an, dass das Modell statistisch signifikant war. Die Optimierungsverfahren ergaben, dass eine Ausbeute von 95 % erzielt wurde. Das 3D-Diagramm wurde erstellt, indem zwei Komponenten konstant und zwei andere Komponenten variabel gehalten wurden. Im GC-MS zeigten die Ergebnisse, dass die gefundenen Hauptkomponenten Tetradecansäureethylester (C14:0) 2-5 %, Hexadecansäureethylester (C16:0) 26-45 %, Hexadecansäureethylester (C16:1) 25-38 %, Octadecansäureethylester (C18:0) 1-2 %, Ölsäureethylester (C18:1) 9-13 %, Eicosapentaensäureethylester (C20:5) 1,2-5,1 % waren. Mit steigender Temperatur sank der Prozentsatz von C20:5 auf 1,2 %, was ein guter Hinweis auf die Kraftstoffeigenschaften war.