catalКатализ в промышленностиKataliz v promyshlennosti1816-03872413-6476LLC "KALVIS"10.18412/1816-0387-2024-3-83-90catal-1025Research ArticleБИОКАТАЛИЗBIOCATALYSISБиоуголь из микроводорослей: подходы к получению и свойстваBiochar from microalgae: production and propertiesСамойловаЮ. В.SamoylovaY. V.ctls@kalvis.ruСорокинаК. Н.SorokinaK. N.ctls@kalvis.ruПармонВ. Н.ParmonV. N.ctls@kalvis.ruИнститут катализа СО РАН, НовосибирскРоссияBoreskov Institute of Catalysis SB RAS, NovosibirskRussian Federation2024270520242438390Copyright © LLC "KALVIS", 20242024LLC "KALVIS"LLC "KALVIS"https://www.catalysis-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.catalysis-kalvis.ru/jour/article/view/1025

Рассмотрены подходы к получению биоугля из биомассы микроводорослей, в том числе с использованием пиролиза, торрефикации и гидротермальной обработки. Приведены данные о текстурных характеристиках биоугля, получаемых разными методами, а также рассмотрены особенности их получения. Выявлено, что содержание того или иного компонента в биомассе в зависимости от используемого вида микроводоросли, условий ее культивирования и условий термической обработки биомассы (температура, скорость нагрева и его продолжительность) влияет на текстурные характеристики получаемого биоугля.

This review examines approaches to producing biochar from microalgae biomass using pyrolysis, torrefaction, and hydrothermal treatment. Data on the textural characteristics of biochar obtained by different methods are presented, and the features of their production are also considered. It was revealed that the content of one or another component in the biomass, depending on the type of microalgae used, the conditions of its cultivation and the conditions of thermal treatment of the biomass (temperature, heating rate and duration) affects the textural characteristics of the resulting biochar.

биомассамикроводорослибиоугольbiomassmicroalgaebiocharReferencesGaurav K., Neeti K., Singh R. // Green Technologies and Sustainability. 2024. V. 2. № 1. Art. 100060.Gaurav K., Neeti K., Singh R. // Green Technologies and Sustainability. 2024. V. 2. № 1. Art. 100060.Самойлова Ю.В., Сорокина К.Н., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2023. T. 23. № 3. C. 66—80.Самойлова Ю.В., Сорокина К.Н., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2023. T. 23. № 3. C. 66—80.Сорокина К.Н., Самойлова Ю.В., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2023. T. 23. № 3. C. 52—65.Сорокина К.Н., Самойлова Ю.В., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2023. T. 23. № 3. C. 52—65.Sorokina K.N., Samoylova Y.V., Gromov N.V., Ogorodnikova O.L., Parmon V.N. // Bioresource Technology. 2020. V. 317. Art. 124026.Sorokina K.N., Samoylova Y.V., Gromov N.V., Ogorodnikova O.L., Parmon V.N. // Bioresource Technology. 2020. V. 317. Art. 124026.Williamson E., Ross I.L., Wall B.T., Hankamer B. // Trends in Plant Science. 2023.https://doi.org/10.1016/j.tplants.2023.08.006Williamson E., Ross I.L., Wall B.T., Hankamer B. // Trends in Plant Science. 2023.https://doi.org/10.1016/j.tplants.2023.08.006Xia M., Shen Z., Gu M., Chen W., Dong W., Zhang Y. // Science of The Total Environment. 2021. V. 771. Art. 144891.Xia M., Shen Z., Gu M., Chen W., Dong W., Zhang Y. // Science of The Total Environment. 2021. V. 771. Art. 144891.Самойлова Ю.В., Сорокина К.Н., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2023. T. 23. № 3. C. 43—51.Самойлова Ю.В., Сорокина К.Н., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2023. T. 23. № 3. C. 43—51.Leong Y.K., Chang J.-S. // Bioresource Technology. 2023. V. 389. Art. 129782.Leong Y.K., Chang J.-S. // Bioresource Technology. 2023. V. 389. Art. 129782.Costa J.A.V., Zaparoli M., Cassuriaga A.P.A., Cardias B.B., Vaz B d.S., Morais M.G.d., Moreira J.B. // Enzyme and Microbial Technology. 2023. V. 169. Art. 110281.Costa J.A.V., Zaparoli M., Cassuriaga A.P.A., Cardias B.B., Vaz B d.S., Morais M.G.d., Moreira J.B. // Enzyme and Microbial Technology. 2023. V. 169. Art. 110281.Lee X.J., Ong H.C., Gan Y.Y., Chen W.-H., Mahlia T.M.I. // Energy Conversion and Management. 2020. V. 210. Art. 112707.Lee X.J., Ong H.C., Gan Y.Y., Chen W.-H., Mahlia T.M.I. // Energy Conversion and Management. 2020. V. 210. Art. 112707.Roy P., Dias G. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. V. 77. P. 59—69.Roy P., Dias G. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2017. V. 77. P. 59—69.Chen W.-H., Huang M.-Y., Chang J.-S., Chen C.-Y. // Bioresource Technology. 2014. V. 169. P. 258—264.Chen W.-H., Huang M.-Y., Chang J.-S., Chen C.-Y. // Bioresource Technology. 2014. V. 169. P. 258—264.Tan X., Wei H., Zhou Y., Zhang C., Ho S.-H. // Environmental Research. 2022. V. 210. Art. 112965.Tan X., Wei H., Zhou Y., Zhang C., Ho S.-H. // Environmental Research. 2022. V. 210. Art. 112965.Amin M., Chetpattananondh P., Khan M.N. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2020. V. 8. № 6. Art. 104403.Amin M., Chetpattananondh P., Khan M.N. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2020. V. 8. № 6. Art. 104403.Tan X., Zhu S., Show P. L., Qi H., Ho S.-H. // Journal of Hazardous Materials. 2020. V. 393. Art. 122435.Tan X., Zhu S., Show P. L., Qi H., Ho S.-H. // Journal of Hazardous Materials. 2020. V. 393. Art. 122435.Nie Y., Zhao C., Zhou Z., Kong Y., Ma J. // Bioresource Technology. 2023. V. 383. Art. 129224.Nie Y., Zhao C., Zhou Z., Kong Y., Ma J. // Bioresource Technology. 2023. V. 383. Art. 129224.Francavilla M., Kamaterou P., Intini S., Monteleone M., Zabaniotou A. // Algal Research. 2015. V. 11. P. 184—193.Francavilla M., Kamaterou P., Intini S., Monteleone M., Zabaniotou A. // Algal Research. 2015. V. 11. P. 184—193.Miao X., Wu Q. // Journal of Biotechnology. 2004. V. 110. № 1. P. 85—93.Miao X., Wu Q. // Journal of Biotechnology. 2004. V. 110. № 1. P. 85—93.Mohit A., Remya N. // Bioresource Technology. 2023. V. 388. Art. 129666.Mohit A., Remya N. // Bioresource Technology. 2023. V. 388. Art. 129666.Xie Q., Addy M., Liu S., Zhang B., Cheng Y., Wan Y., Li Y., Liu Y., Lin X., Chen P., Ruan R. // Fuel. 2015. V. 160. P. 577—582.Xie Q., Addy M., Liu S., Zhang B., Cheng Y., Wan Y., Li Y., Liu Y., Lin X., Chen P., Ruan R. // Fuel. 2015. V. 160. P. 577—582.Rombel A., Krasucka P., Oleszczuk P. // Science of The Total Environment. 2022. V. 816. Art. 151588.Rombel A., Krasucka P., Oleszczuk P. // Science of The Total Environment. 2022. V. 816. Art. 151588.Zhang T., Yin G., Wang C., Wang H., Wang M., Guo P., Sun Y., Yang D. // Environmental Advances. 2022. V. 9. Art. 100302.Zhang T., Yin G., Wang C., Wang H., Wang M., Guo P., Sun Y., Yang D. // Environmental Advances. 2022. V. 9. Art. 100302.Yu K.L., Chen W.-H., Sheen H.-K., Chang J.-S., Lin C.-S., Ong H.C., Show P.L., Ng E.-P., Ling T.C. // Renewable Energy. 2020. V. 156. P. 349—360.Yu K.L., Chen W.-H., Sheen H.-K., Chang J.-S., Lin C.-S., Ong H.C., Show P.L., Ng E.-P., Ling T.C. // Renewable Energy. 2020. V. 156. P. 349—360.Li J., Dai J., Liu G., Zhang H., Gao Z., Fu J., He Y., Huang Y. // Biomass and Bioenergy. 2016. V. 94. P. 228—244.Li J., Dai J., Liu G., Zhang H., Gao Z., Fu J., He Y., Huang Y. // Biomass and Bioenergy. 2016. V. 94. P. 228—244.Wahi R., Zuhaidi N.F.Q.a., Yusof Y., Jamel J., Kanakaraju D., Ngaini Z. // Biomass and Bioenergy. 2017. V. 107. P. 411—421.Wahi R., Zuhaidi N.F.Q.a., Yusof Y., Jamel J., Kanakaraju D., Ngaini Z. // Biomass and Bioenergy. 2017. V. 107. P. 411—421.Wang T., Zhai Y., Zhu Y., Li C., Zeng G. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. V. 90. P. 223—247.Wang T., Zhai Y., Zhu Y., Li C., Zeng G. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018. V. 90. P. 223—247.Ho S.-H., Zhang C., Tao F., Zhang C., Chen W.-H. // Trends in Biotechnology. 2020. V. 38. № 9. P. 1023—1033.Ho S.-H., Zhang C., Tao F., Zhang C., Chen W.-H. // Trends in Biotechnology. 2020. V. 38. № 9. P. 1023—1033.Gan Y.Y., Ong H.C., Show P.L., Ling T.C., Chen W.-H., Yu K.L., Abdullah R. // Energy Conversion and Management. 2018. V. 165. P. 152—162.Gan Y.Y., Ong H.C., Show P.L., Ling T.C., Chen W.-H., Yu K.L., Abdullah R. // Energy Conversion and Management. 2018. V. 165. P. 152—162.Ravichandran S.R., Venkatachalam C.D., Sengottian M., Sekar S., Kandasamy S., Ramasamy Subramanian K.P., Purushothaman K., Lavanya Chandrasekaran A., Narayanan M. // Fuel. 2022. V. 313. Art. 122679.Ravichandran S.R., Venkatachalam C.D., Sengottian M., Sekar S., Kandasamy S., Ramasamy Subramanian K.P., Purushothaman K., Lavanya Chandrasekaran A., Narayanan M. // Fuel. 2022. V. 313. Art. 122679.Zhang C., Wang M., Chen W.-H., Pétrissans A., Pétrissans M., Ho S.-H. // Journal of Cleaner Production. 2022. V. 369. Art. 133236.Zhang C., Wang M., Chen W.-H., Pétrissans A., Pétrissans M., Ho S.-H. // Journal of Cleaner Production. 2022. V. 369. Art. 133236.Zhang C., Li F., Ho S.-H., Chen W.-H., Gunarathne D.S., Show P.L. // Environmental Research. 2022. V. 212. Art. 113389.Zhang C., Li F., Ho S.-H., Chen W.-H., Gunarathne D.S., Show P.L. // Environmental Research. 2022. V. 212. Art. 113389.Zhang C., Wang C., Cao G., Chen W.-H., Ho S.-H. // Fuel. 2019. V. 246. P. 375—385.Zhang C., Wang C., Cao G., Chen W.-H., Ho S.-H. // Fuel. 2019. V. 246. P. 375—385.Lachos-Perez D., César Torres-Mayanga P., Abaide E.R., Zabot G.L., De Castilhos F. // Bioresource Technology. 2022. V. 343. Art. 126084.Lachos-Perez D., César Torres-Mayanga P., Abaide E.R., Zabot G.L., De Castilhos F. // Bioresource Technology. 2022. V. 343. Art. 126084.Bach Q.-V., Chen W.-H., Lin S.-C., Sheen H.-K., Chang J.-S. // Energy Conversion and Management. 2017. V. 141. P. 163—170.Bach Q.-V., Chen W.-H., Lin S.-C., Sheen H.-K., Chang J.-S. // Energy Conversion and Management. 2017. V. 141. P. 163—170.Gan Y.Y., Ong H.C., Chen W.-H., Sheen H.-K., Chang J.-S., Chong C.T., Ling T.C. // Journal of Cleaner Production. 2020. V. 253. Art. 119944.Gan Y.Y., Ong H.C., Chen W.-H., Sheen H.-K., Chang J.-S., Chong C.T., Ling T.C. // Journal of Cleaner Production. 2020. V. 253. Art. 119944.Gan Y.Y., Chen W.-H., Ong H.C., Sheen H.-K., Chang J.-S., Hsieh T.-H., Ling T.C. // Energy. 2020. V. 210. Art. 118579.Gan Y.Y., Chen W.-H., Ong H.C., Sheen H.-K., Chang J.-S., Hsieh T.-H., Ling T.C. // Energy. 2020. V. 210. Art. 118579.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.