Biodyzelino, pagaminto iš dumblių biomasės, tyrimas

Magistrantūros baigiamajame darbe atlikta mokslinių straipsnių analizė, kurioje susipažinta su biodyzelino gamybą ir naudojimą Europos Sąjungoje, skatinančiomis direktyvomis, dumblių biomasės auginimo reaktorių sistemomis, lipidų ekstrakcijos metodais ir konversijos į biodyzeliną technologijomis. Eksperimentinio tyrimo metu iš trijų, skirtingose terpėse augančių, dumblių rūšių - Cladophora, Lemnaceae ir Pithophora, Soksleto ekstrakcijos metodu, nustatyta daugiausiai savo sudėtyje lipidų turinti rūšis - Pithophora. Iš 18 kg sausos Pithophora dumblių biomasės, sraigtiniu presu su įmontuotu pakaitinimo elementu, išspausta 0,65 litro lipidų, kurie panaudoti tolimesniems tyrimams. Atliktas Pithophora lipidų transesterifikacijos reakcijos tyrimas, naudojant šarminį katalizatorių ir skirtingus alkoholius (metanolį, etanolį ir butanolį). Ištirtos, reakcijos metu pagamintų metilo, etilo ir butilo esterių fizikinės ir cheminės savybės. Gauti rezultatai palyginti su biodyzelino kokybę apibūdinančio standarto LST EN 14214 ribinėmis reikšmėmis.

The goal of work is to investigate the possibility to use algae biomass for biodiesel production. Soxhlet based extraction was used to determine total lipid content of three different algae species: Cladophora, Lemnaceae and Pithophora. Higest number of lipids – 10 mass% was determined in Pithophora algae. 18 kg of dry Pithophora algae biomass was collected. Screw press with electrical heater was used to extract lipids from algae biomass. 0,65 liter of lipids was pressed out. Next part of work was to perform the reaction of Pithophora lipids transesterification by using different alcohols (methanol, ethanol and butanol) and evaluate the physico-chemical properties of derived metyl, ethyl and butyl esters. Results were compared with LST EN 14214 biodiesel standart requirements. All esters satisfy density requirement, only methyl ester meet the lower viscosity requirement of 5,0 mm²/s. None of the esters meet oxidation stability requirement. Ethyl and butyl esters can be used alone during the summer, the cold filter plugging point for these esters was below -5ºC. Methyl esters contains the highest heat of combusion value 40,06 MJ/kg. For ethyl and butyl esters the heat of combustion value was 38,46 and 38, 32 MJ/kg respectively.