Biogasification Potential of some Algae Species
Hiltunen, Heli (2011)
Hiltunen, Heli
Hämeen ammattikorkeakoulu
2011
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011120917801
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011120917801
Tiivistelmä
Päästöjen vähentämisvelvoitteet motivoivat fossiilisten polttoaineiden korvaamisen uusiutuvilla energialähteillä. Levien käyttö bioenergian raaka-aineeksi on kasvattanut kiinnostustaan viime aikoina. Opinnäytetyö tehtiin osana meneillään olevaa levien kokonaisvaltaista materiaalihyödyntämistä käsittelevää Tekes-rahoitteista ALDIGA-hanketta. Työn kirjallisuusosassa käsitellään tiivistetysti levien tuottamista ja jalostamista biopolttoaineiksi ja tarkemmin levien biokaasuttamista. Käytännön osuudessa selvitettiin valittujen levälajien metaanituottoja, sekä esikäsittelyn ja biodiesel-rasvajakeiden erottamisen vaikutusta metaanituottoon.
Metaanituottotesteihin valittiin kaksi eri levälajia, Chlorella ja Scenedesmus. Levien esikäsittelynä käytettiin alkalista lämpökäsittelyä. Esikäsitellystä levämassasta uutettiin rasvat vesipesulla. Metaanituotot mitattiin alkuperäisestä, esikäsitellystä ja rasvaerotuksen jälkeisestä levästä. Lisäksi selvitettiin kuiva-aineen ja orgaanisen aineen, rasvojen, proteiinien ja sokerien jakaantuminen rasvan erotusvaiheissa.
Tässä tutkittujen alkuperäisten levien metaanituotot (noin 220-240 lit-raa/kgVS) olivat hyvin vastaavia kirjallisuudessa leville esitettyjen tuottojen kanssa, ja samalla tasolla kuin kasvibiomassat (esimerkiksi apila 280-300 lit-raa/kgVS) yleensä.
Esikäsittely, ilman rasvan erotusta, paransi metaanituottoa molemmilla levillä merkittävästi noin 33-34 %. Suuremmat metaanisaannot selittynevät osaltaan sillä, että levän soluseinärakenne heikentyi esikäsittelyssä ja enemmän orgaanista ainesta saatiin liukenemaan. Toisaalta, rasvaerotusvaiheessa menetettiin noin puolet kaikesta orgaanisesta aineesta. Näin ollen alkalinen lämpökäsittely on metaanituoton kannalta suositeltava esikäsittelymenetelmä, mutta rasvajakeiden erottamiseen tarvitaan spesifisempi menetelmä.
Metaanituottotesteihin valittiin kaksi eri levälajia, Chlorella ja Scenedesmus. Levien esikäsittelynä käytettiin alkalista lämpökäsittelyä. Esikäsitellystä levämassasta uutettiin rasvat vesipesulla. Metaanituotot mitattiin alkuperäisestä, esikäsitellystä ja rasvaerotuksen jälkeisestä levästä. Lisäksi selvitettiin kuiva-aineen ja orgaanisen aineen, rasvojen, proteiinien ja sokerien jakaantuminen rasvan erotusvaiheissa.
Tässä tutkittujen alkuperäisten levien metaanituotot (noin 220-240 lit-raa/kgVS) olivat hyvin vastaavia kirjallisuudessa leville esitettyjen tuottojen kanssa, ja samalla tasolla kuin kasvibiomassat (esimerkiksi apila 280-300 lit-raa/kgVS) yleensä.
Esikäsittely, ilman rasvan erotusta, paransi metaanituottoa molemmilla levillä merkittävästi noin 33-34 %. Suuremmat metaanisaannot selittynevät osaltaan sillä, että levän soluseinärakenne heikentyi esikäsittelyssä ja enemmän orgaanista ainesta saatiin liukenemaan. Toisaalta, rasvaerotusvaiheessa menetettiin noin puolet kaikesta orgaanisesta aineesta. Näin ollen alkalinen lämpökäsittely on metaanituoton kannalta suositeltava esikäsittelymenetelmä, mutta rasvajakeiden erottamiseen tarvitaan spesifisempi menetelmä.