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为探索利用污水培养微藻通过热液液化(HTL)生成生物能源的可行性,研究人员开展小球藻(CS)与丰源栅藻(SA)不同配比共液化研究。发现 CS:SA=2:1 时生物油产率达 44.43%、高位热值 45.5 MJ?kg-1,该策略为减碳和废物管理提供路径。
小球藻(Chlorella sorokiniana, CS)和丰源栅藻(Scenedesmus abundans, SA)是广泛用于生物燃料生产的绿色微藻。本研究探索将两种污水培养的微藻通过热液液化(hydrothermal liquefaction, HTL)联合生产生物能源的可行性。研究利用 10,000 升大型开放式跑道池分别在污水中培养两种藻株,考察原料配比对生物油组成和产率的影响,研究了 CS:SA=1:1、1:2 和 2:1 三种原料配比。在 50 升 HTL 反应器中于 250℃、60 巴压力下进行 2 小时保温的 HTL 反应。CS:SA=2:1 共液化时生物油产率最高达 44.43%,高位热值(higher heating value, HHV)为 45.5 MJ?kg-1。CS:SA=1:1 共液化时获得最高 4.53% 的生物炭产率。生物油表征显示同时存在轻油和重油,生物炭则表现出较低结晶度和中等挥发性。CS:SA=1:1、1:2 和 2:1 共液化的热效率值分别为 45.3%、53.23% 和 58.2%,能源投资回报率(energy return on investment, EROI)分别为 0.78、0.9 和 1.02。生物油能量参数分析表明,CS 和 SA 以 2:1 比例共液化在能量上可行,可实现可持续生物能源生产系统。所提出的策略为减少碳排放和有效管理废物提供了路线图。