Купить (625 RUB)
|сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Применение биомассы микроводорослей для получения востребованных продуктов. Часть 3. Получение моторных топлив из биомассы микроводорослей с использованием каталитических подходов
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-3-52-65
Аннотация
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, РоссияВ обзоре рассмотрены основные подходы, применяемые при термохимической и каталитической конверсии биомассы микроводорослей (гидротермальное сжижение, газификация, переэтерификация и пиролиз) для получения биотоплив. Рассмотрены ключевые условия, определяющие выход продуктов реакции с использованием катализаторов для получения бионефти, а также подходы к ее облагораживанию. Показано, что для процессов переэтерификации наиболее актуально применение бифункциональных кислотно-оснóвных катализаторов. Процессы газификации и пиролиза применяются реже, так как первый сопровождается образованием СО2, а при пиролизе образуется большое количество окисленных соединений, снижающих качество бионефти.
Ключевые слова
Об авторах
К. Н. Сорокина
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
Ю. В. Самойлова
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
В. Н. Пармон
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск
Россия
Россия
Список литературы
1. Masoumi S., Boahene P.E., Dalai A.K. // Energy. 2021. V. 217. Article 119344.
2. Brewer C.E., Mallick K., Cheng F., Cui Z., Gedara S.M.H., Karbakhshravari M., Schaub T.M., Jena U., Nirmalakhandan N. Hydrothermal Liquefaction of Galdieria sulphuraria Grown on Municipal Wastewater // Book Hydrothermal Liquefaction of Galdieria sulphuraria Grown on Municipal Wastewater / Editor. St. Joseph, MI: ASABE, 2017. P. 1.
3. He S., Zhao M., Wang J., Cheng Z., Yan B., Chen G. // Science of The Total Environment. 2020. V. 712. P. 135677.
4. Sánchez-Bayo A., Megía Hervás I., Rodríguez R., Morales V., Bautista L. F., Vicente G. // Applied Sciences. 2021. V. 11. № 10. P. 4337.
5. Mahima J., Sundaresh R.K., Gopinath K.P., Rajan P.S.S., Arun J., Kim S.-H., Pugazhendhi A. // Science of The Total Environment. 2021. V. 778. Article 146262.
6. Han Y., Hoekman S.K., Cui Z., Jena U., Das P. // Algal Research. 2019. V. 38. Article 101421.
7. Han F.Y., Komiyama M., Uemura Y., Rabat N.E. // The Journal of Supercritical Fluids. 2020. V. 157. Article 104704.
8. Arun J., Varshini P., Prithvinath P.K., Priyadarshini V., Gopinath K.P. // Bioresource Technology. 2018. V. 261. P. 182-187.
9. Yu C., Qi Z., Bian J., Song R., Wang W., Li C. // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2021. V. 155. Article 105086.
10. Hussain N., Butt G.Y., Younas H. // Comptes Rendus de L'Academie Bulgare des Sciences. 2020. V. 73. № 12. P. 1690-1695.
11. Hong W., Chen J., Ding Q., Gao Y., Ye L., Yin Y., Tu S. // Journal of the Energy Institute. 2021. V. 97. P. 73-79.
12. Shen Z., Long F., Ma T., Li H., Li A., Feng Q., Liu J., Sun Y. // ChemSusChem. 2020. V. 13. № 22. P. 6016-6027.
13. Arun J., Gopinath K.P., SundarRajan P., Malolan R., Adithya S., Sai Jayaraman R., Srinivaasan Ajay P. // Bioresource Technology. 2020. V. 310. Article 123443.
14. Mustapha S.I., Mohammed U.A., Bux F., Isa Y.M. // Biomass and Bioenergy. 2022. V. 163. Article 106497.
15. Kandasamy S., Devarayan K., Bhuvanendran N., Zhang B., He Z., Narayanan M., Mathimani T., Ravichandran S., Pugazhendhi A. // Journal of Environmental Chemical Engineering. 2021. V. 9. № 4. Article 105321.
16. Kumar V., Kumar S., Chauhan P.K., Verma M., Bahuguna V., Joshi H.C., Ahmad W., Negi P., Sharma N., Ramola B., Rautela I., Nanda M., Vlaskin M.S. // Scientific Reports. 2019. V. 9. № 1. Article 11384.
17. Nava-Bravo I., Velasquez-Orta S.B., Monje-Ramírez I., Güereca L.P., Harvey A.P., Cuevas-García R., Yáñez-Noguez I., Orta-Ledesma M.T. // Energy Conversion and Management. 2021. V. 249. Article 114806.
18. Zhang P., Feng L., Su B., Li X. // Journal of Cleaner Production. 2022. V. 341. Article 130895.
19. Duan P.-G., Yang S.-K., Xu Y.-P., Wang F., Zhao D., Weng Y.-J., Shi X.-L. // Energy. 2018. V. 155. P. 734-745.
20. Chernova N.I., Kiseleva S.V., Vlaskin M.S. // International Journal of Energy for a Clean Environment. 2017. V. 18. № 2. P. 132-145.
21. Wu Y., Xu X., Jiang X., Lin J., Lin X., Zhao S., Yang J. // Fuel. 2022. V. 324. Article 124482.
22. Makut B.B., Goswami G., Das D. // Biomass Conversion and Biorefinery. 2022. V. 12. № 7. P. 2567-2581.
23. Liu B., Wang Z., Feng L. // Journal of the Energy Institute. 2021. V. 94. P. 22-28.
24. Cui Z., Cheng F., Jarvis J.M., Brewer C.E., Jena U. // Bioresource Technology. 2020. V. 310. Article 123454.
25. Audu M., Wang H., Arellano D., Cheng F., Dehghanizadeh M., Jarvis J.M., Yan J., Brewer C.E., Jena U. // Algal Research. 2021. V. 57. Article 102282.
26. Liu G., Du H., Sailikebuli X., Meng Y., Liu Y., Wang H., Zhang J., Wang B., Saad M.G., Li J., Wang W. // Energy and Fuels. 2021. V. 35. № 13. P. 10623-10629.
27. Сорокина К.Н., Яковлев В.А., Пилигаев А.В., Кукушкин Р.Г., Пельтек С.Е., Колчанов Н.А., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2012. T. 2. C. 63-72.
28. Пилигаев А.В., Сорокина К.Н., Самойлова Ю.В., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2019. T. 19. № 2. C. 149-162.
29. Aljabri H., Das P., Khan S., AbdulQuadir M., Thaher M., Hawari A.H., Al-Shamary N.M. // Renewable Energy. 2022. V. 189. P. 78-89.
30. Shahi T., Beheshti B., Zenouzi A., Almasi M. // Biocatalysis and Agricultural Biotechnology. 2020. V. 23. Article 101494.
31. Baloyi H., Marx S. // Journal of Energy in Southern Africa. 2021. V. 32. № 2. P. 1-10.
32. Martinez-Guerra E., Gude V.G. // Biofuels. 2018. V. 9. № 2. P. 139-146.
33. Yang J., He Q.S., Niu H., Dalai A., Corscadden K., Zhou N. // Fuel. 2020. V. 277. Article 118202.
34. Lu J., Wu J., Zhang L., Liu Z., Wu Y., Yang M. // Fuel. 2020. V. 279. Article 118529.
35. Xu Y., Liu K., Hu Y., Dong Y., Yao L. // Fuel. 2020. V. 279.
36. Wang W., Xu Y., Wang X., Zhang B., Tian W., Zhang J. // Bioresource Technology. 2018. V. 250. P. 474-480.
37. Bao T., Shao Y., Zhang H., Zhu J. // Frontiers of Chemical Science and Engineering. 2022. V. 16. № 6. P. 985-995.
38. Wang F., Tian Y., Zhang C.-C., Xu Y.-P., Duan P.-G. // Science of The Total Environment. 2018. V. 636. P. 953-962.
39. Zhang B., Wang L., Li R., Rahman Q.M., Shahbazi A. // Energy and Fuels. 2017. V. 31. № 11. P. 12223-12231.
40. Guo B., Walter V., Hornung U., Dahmen N. // Fuel Processing Technology. 2019. V. 191. P. 168-180.
41. Araújo P.H.M., Santana J.K.S., Sassi R., da Costa D.C., Antoniosi Filho N.R., Cordeiro A.M.T.M., Gondim A.D., Santos N.A. // Biomass Conversion and Biorefinery. 2022. V. 12. № 5. P. 1575-1582.
42. Chen L., Wang Z.C., Chen D., Yin L.X., Duan P.G. // Fuel Processing Technology. 2021. V. 224. Article 107034.
43. Xu D., Liu L., He Z., Yang J., Wu Z., Jing Z. // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2019. V. 140. P. 188-194.
44. He Z., Xu D., Wang S., Zhang H., Jing Z. // Energy and Fuels. 2018. V. 32. № 2. P. 1893-1899.
45. Lu J., Zhang Z., Fan G., Zhang L., Wu Y., Yang M. // Journal of Cleaner Production. 2021. V. 285. Article 124835.
46. Kopperi H., Katakojwala R., Mohan S.V. // Sustainable Energy & Fuels. 2022. V. 6. № 6. P. 1499-1511.
47. Haider M.S., Castello D., Michalski K.M., Pedersen T.H., Rosendahl L.A. // Energies. 2018. V. 11. № 12. Article 3360.
48. Piligaev A.V., Sorokina K.N., Shashkov M.V., Parmon V.N. // Bioresour Technol. 2018. V. 250. P. 538-547.
49. Сорокина К.Н., Самойлова Ю.В., Пармон В.Н. // Катализ в промышленности. 2022. T. 22. № 3. C. 66-85.
50. SundarRajan P., Gopinath K.P., Arun J., GracePavithra K., Pavendan K., AdithyaJoseph A. // Renewable Energy. 2020. V. 151. P. 79-87.
51. Li H., Cao M., Zhang Y., Liu Z. // Journal of Hazardous Materials. 2021. V. 418. Article 126341.
52. Sztancs G., Juhasz L., Nagy B.J., Nemeth A., Selim A., Andre A., Toth A.J., Mizsey P., Fozer D. // Bioresource Technology. 2020. V. 302. Article 122793.
53. Shan Y.Q., Yin L.X., Djandja O.S., Wang Z.C., Duan P.G. // Fuel. 2021. V. 292. Article 120288.
54. Liu Y., Wang T., Zhang X., Hu X., Liu T., Guo Q. // Journal of Analytical and Applied Pyrolysis. 2021. V. 156. Article 105129.
55. Yan B., Li Z., Jiao L., Li J., Chen G., Yang G. // Fuel. 2021. V. 289. Article 119987.
56. Fózer D., Volanti M., Passarini F., Varbanov P.S., Klemeš J.J., Mizsey P. // Applied Energy. 2020. V. 280. Article 115923.
57. Sadia N., Muhammad N., Liaqat Ali Q., Muhammad Shahbaz A., Ali S., Syed Danial A. // Biofuels / Krzysztof B. Rijeka: IntechOpen, 2018. P. Ch. 6.
58. Cheng J., Mao Y., Guo H., Qian L., Shao Y., Yang W., Park J.-Y. // Fuel. 2022. V. 322. P. 124217.
59. Al-Humairi S.T., Lee J.G.M., Salihu M., Harvey A.P. // Energies. 2022. V. 15. № 12. P. 4482.
60. Zorn S.M.F.E., da Silva A.P.T., Bredda E.H., Bento H.B.S., Pedro G.A., Carvalho A.K.F., Silva M.B., Da Rós P.C.M. // Energies. 2022. V. 15. № 4. Article 1591.
61. Farrokheh A., Tahvildari K., Nozari M. // Biomass Conversion and Biorefinery. 2022. V. 12. № 2. P. 403-417.
62. Nirmala N., Dawn S.S. // Renewable Energy. 2021. V. 179. P. 1663-1673.
63. Davoodbasha M., Pugazhendhi A., Kim J.-W., Lee S.-Y., Nooruddin T. // Fuel. 2021. V. 300. CP121018.
64. Brindhadevi K., Mathimani T., Ganesan R., Sekar M., Shanmugam S., Phuong T.N., Alharbi S.A., Chinnathambi A., Chanasut U., Whangchai K. // Fuel. 2022. V. 321. Article 124096.
65. Brar P.K., Örmeci B., Dhir A. // Biomass Conversion and Biorefinery. 2022.10.1007/s13399-022-02522-0.
66. Malekghasemi S., Kariminia H.-R., Plechkova N.K., Ward V. C.A. // Biomass and Bioenergy. 2021. V. 150. P. 106126.
67. Çakırca E.E., Akın A.N. // Sustainable Chemistry and Pharmacy. 2021. V. 20. Article 100378.
68. Safakish E., Nayebzadeh H., Saghatoleslami N., Kazemifard S. // Algal Research. 2020. V. 49. Article 101949.
69. Abd Rahman N.J., Ramli A., Jumbri K., Uemura Y. // Waste and Biomass Valorization. 2020. V. 11. № 2. P. 553-564.
70. Melero J.A., Iglesias J., Morales G. // Green Chemistry. 2009. V. 11. № 9. P. 1285-1308.
71. Miao C., Li H., Lü P., Wang Z., Zhuang X., Yuan Z. // Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering. 2017. V. 33. № 17. P. 248-254.
72. Wahidin S., Idris A., Shaleh S.R.M. // Bioresource Technology. 2016. V. 206. P. 150-154.
73. Lee H., Shin W.S., Jung J.Y., Kim C.W., Lee J.W., Kwon J.H., Yang J.W. // Bioprocess Biosyst Eng. 2015. V. 38. № 5. P. 981—987.
74. Escalante J., Chen W.-H., Tabatabaei M., Hoang A.T., Kwon E.E., Andrew Lin K.-Y., Saravanakumar A. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2022. V. 169. Article 112914.
75. Söyler N., Goldfarb J.L., Ceylan S., Saçan M.T. // Energy. 2017. V. 120. P. 907-914.
76. Andrade L.A., Batista F.R.X., Lira T.S., Barrozo M.A.S., Vieira L.G.M. // Renewable Energy. 2018. V. 119. P. 731-740.
Рецензия
Для цитирования:
Сорокина К.Н., Самойлова Ю.В., Пармон В.Н. Применение биомассы микроводорослей для получения востребованных продуктов. Часть 3. Получение моторных топлив из биомассы микроводорослей с использованием каталитических подходов. Катализ в промышленности. 2023;23(3):52-65. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-3-52-65
For citation:
Sorokina K.N., Samoylova Yu.V., Parmon V.N. The use of microalgae biomass for the production of marketable products. Part 3. The manufacture of motor fuels from microalgae biomass using catalytic approaches. Kataliz v promyshlennosti. 2023;23(3):52-65. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2023-3-52-65
Просмотров:
245
Послать статью по эл. почте 