नवीकरणीय ऊर्जा और अनुप्रयोगों के बुनियादी सिद्धांतों का जर्नल
खुला एक्सेस

अमूर्त

सूक्ष्मशैवाल तेल निष्कर्षण पूर्व उपचार विधियाँ: आलोचनात्मक समीक्षा और तुलनात्मक विश्लेषण

मरियम अल हत्ताब और अब्देल घाली

माइक्रोएल्गी बायोमास का उपयोग बायोडीजल, बायोएथेनॉल, बायोगैस, बायोहाइड्रोजन, मछली चारा, पशु चारा, मानव खाद्य पूरक और त्वचा देखभाल उत्पादों जैसे कई मूल्य वर्धित उत्पादों के उत्पादन के लिए किया जा सकता है। माइक्रोएल्गी बायोमास से मूल्य वर्धित उत्पादों के उत्पादन के लिए शैवाल बायोमास की वृद्धि और पुनर्प्राप्ति, वांछित उत्पाद के निष्कर्षण और डाउनस्ट्रीम प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है। बायोडीजल के उत्पादन के लिए औद्योगिक पैमाने पर माइक्रोएल्गी बायोमास का उपयोग करने में सबसे बड़ी बाधाओं में से एक उच्च प्रसंस्करण लागत है। माइक्रोएल्गी बायोमास से लिपिड रिकवरी दक्षता बढ़ाने से उत्पाद की अधिक पैदावार (बायोडीजल) होगी। इस प्रकार, इस अध्ययन का उद्देश्य माइक्रोएल्गी प्री-ट्रीटमेंट के लिए उपयोग की जाने वाली वर्तमान विधियों की समीक्षा करना और बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए सबसे अधिक आर्थिक रूप से कुशल विधि निर्धारित करने के लिए तुलनात्मक विश्लेषण करना था। जांच की गई पूर्व उपचार विधियों की प्रभावशीलता का मूल्यांकन निम्नलिखित के आधार पर किया गया: (ए) कोशिका भित्ति विघटन दक्षता, (बी) लागत, (सी) विषाक्तता (डी) बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए उपयुक्तता, (ई) समय, (एफ) पुन: प्रयोज्यता और (जी) रखरखाव। विभिन्न उपचार विधियों में यांत्रिक तकनीकें (शेकिंग वेसल और उत्तेजित बीड मिल्स और हॉर्न और बाथ सोनिकेशन), थर्मल विधियां (स्टीम विस्फोट, फ्रीज ड्राइंग और आटोक्लेव), विद्युत चुम्बकीय विकिरण (माइक्रोवेव) और जैविक उपचार (एंजाइमी) शामिल थे। परिणामों ने संकेत दिया कि जांच की गई 9 सूक्ष्म शैवाल विधियों में से एक यांत्रिक, थर्मल और विद्युत चुम्बकीय विकिरण तकनीक उपयुक्त थी। ये विधियां बाथ सोनिकेशन (81), स्टीम विस्फोट (93) और माइक्रोवेव विकिरण (87) थीं। बाथ सोनिकेशन तकनीक कोशिका भित्ति के क्षरण में प्रभावी है, गैर विषैली, कम से कम रखरखाव की आवश्यकता वाली तीव्र तकनीक है, लेकिन औद्योगिक उपयोग के लिए इसे बढ़ाना बहुत महंगा है और इसमें बहुत कठिनाई होती है। भाप विस्फोट पूर्व उपचार सूक्ष्म शैवाल कोशिका भित्ति को नष्ट करने में प्रभावी है, अंतःकोशिकीय घटकों को मुक्त करता है, यह तीव्र, पुनः प्रयोज्य, अपेक्षाकृत कम लागत वाला, पर्यावरण के अनुकूल और पुनः प्रयोज्य है, लेकिन यह प्रजाति विशेष के लिए है। कुल मिलाकर, इन तीन तकनीकों के नकारात्मक पहलू अन्य पूर्व उपचार तकनीकों की तुलना में उनकी प्रभावशीलता, तीव्रता और अपेक्षाकृत कम लागत से अधिक हैं। अन्य यांत्रिक निष्कर्षण विधियाँ उच्च परिचालन लागत, लंबे उपचार समय, उच्च रखरखाव लागत और बड़े पैमाने पर कठिनाई से ग्रस्त हैं। फ़्रीज़ ड्राइंग और ऑटोक्लेव तकनीकों को उच्च लागत, बड़े पैमाने पर कठिनाई और संबंधित लंबे प्रसंस्करण समय के कारण सूक्ष्म शैवाल पूर्व उपचार तकनीकों के लिए अनुपयुक्त माना गया। एंजाइमों की खरीद से जुड़ी उच्च लागत, उपचार के बाद पुनर्प्राप्ति/पृथक्करण में कठिनाई, लंबे उपचार समय और उच्च दक्षता के लिए आवश्यक उच्च रखरखाव के परिणामस्वरूप जैविक पूर्व उपचार तकनीक को अनुपयुक्त माना गया।