Каскадная валоризация биомассы водорослей в энергию, корма и биоудобрения: комплексный подход к биоремедиации и устойчивому развитию

Иностранные партнеры: 

• Durban University of Technology (DUT) (Дурбанский технологический университет (DUT), ЮАР)

• Shri Karan Narendra University of Agriculture (Сельскохозяйственный университет Шри Каран Нарендра, Индия)

Цель проекта — разработка каскадной технологии получения биологически активных веществ, бионефти (биотоплива) и биоудобрения из биомассы микроводорослей, культивируемых на сточных водах молокоперерабатывающих предприятий.

Научно-исследовательские результаты первого года

Научным коллективом Балтийского федерального университета им.И.Канта получены следующие результаты:

• проведен скрининг микроводорослей рода Scenedesmus, (микровдоросли взятые из коллекции микроводорослей IPPAS Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН), продуцирующих липиды; отбор наиболее продуктивных штаммов микроводорослей рода Scenedesmus

• проведена оценка возможности применения микроводорослей рода Scenedesmus в технологии секвестрации СО2 для достижения углеродной нейтральности технологических процессов

• разработан оптимальный состав питательных сред для культивирования отобранных микроводорослей рода Scenedesmus, обеспечивающих максимальное накопление липидов

• проведена оценка физико-химических факторов роста (освещенность, гидравлические режимы, температура и временные режимы, состав и режим подачи газовой фазы) микроводорослей рода Scenedesmus, обеспечивающих максимальное накопление липидов

Научным коллективом Сельскохозяйственного университета Шри Каран Нарендр, Индия, получены следующие результаты:

• проведен скрининг микроводорослей рода Scenedesmus (микроводоросли из коллекции Индии), продуцирующих пигменты; отбор наиболее продуктивных штаммов микроводорослей рода Scenedesmus

• проведена оценка сточных вод молочной промышленности как перспективного источника питательных веществ для культивирования Scenedesmus sp

• проведена оценка влияния предварительной термической и химической обработки отходов молочной промышленности на продуктивность биомассы Scenedesmus sp. и синтез каротиноидов (лютеина)

Научным коллективом Дурбанского технологического университета, ЮАР, получены следующие результаты:

• проведен скрининг микроводорослей рода Scenedesmus (микроводоросли из коллекции ЮАР), накапливающих биомассу; отбор наиболее продуктивных штаммов микроводорослей рода Scenedesmus

• проведена оценка возможности применения микроводорослей рода Scenedesmus в технологии секвестрации СО2 для достижения углеродной нейтральности технологических процессов

• разработан оптимальный состав питательных сред для культивирования отобранных микроводорослей рода Scenedesmus, обеспечивающих максимальное накопление биомассы

• проведена оценка физико-химических факторов роста (освещенность, гидравлические режимы, температура и временные режимы, состав и режим подачи газовой фазы) микроводорослей рода Scenedesmus, обеспечивающих максимальное накопление биомассы

Научно-исследовательские результаты второго года 

Научным коллективом Балтийского федерального университета им.И.Канта получены следующие результаты:

• подобраны методы и рациональные параметры экстракции липидов из биомассы микроводорослей рода Scenedesmus

• изучены фракционный (глико- и фосфолипиды, неомыляемые вещества, полярные липиды, стерины) и  жирно-кислотный составы липидов, экстрагированных из биомассы микроводорослей рода Scenedesmus

• изучены физико-химические показатели (температуры плавления и кристаллизации) липидов, экстрагированных из биомассы микроводорослей рода Scenedesmus

• подобраны рациональные параметры получения бионефти (биотоплива) методом гидротермального ожижения биомассы микроводорослей рода Scenedesmus

Научным коллективом Сельскохозяйственного университета Шри Каран Нарендр, Индия, получены следующие результаты:

• проведены моделирование и оптимизация производственного процесса с использованием инструментов машинного обучения с акцентом на стрессовые условия для максимального накопления лютеина биомассой микроводорослей рода Scenedesmus

• спроектирован и изготовлен колонный фотобиореактор (PBR) для культивирования штаммов микроводорослей Scenedesmus sp.

Научным коллективом Дурбанского технологического университета, ЮАР, получены следующие результаты:

• подобраны рациональные условия культивирования микроводорослей штамма Scenedesmus sp. в прудах-отстойниках, обеспечивающих максимальное накопление биомассы

• подобраны модуляторы для повышения скорости роста и накопления биомассы штаммом Scenedesmus sp. в процессе культивирования в прудах-отстойниках