Investigating the Potential of Microalgae Strains Chlamydomonas sp. and Stichococcus Deasonii as a Sustainable Feedstock for Biofuel Production: Effects of Fishwater and Synthetic Saltwater Growth Medium and Biomass Separation
Author
Pedersen, Sofia Vayas
Term
4. semester
Publication year
2023
Submitted on
2023-06-01
Pages
106
Abstract
Denne afhandling undersøger, om to mikroalge-stammer, Chlamydomonas sp. og Stichococcus deasonii, isoleret fra Esbjerg Havn, kan fungere som et bæredygtigt råmateriale til biobrændstof. Der sammenlignes to dyrkningsmedier: fiskvand (spildevand fra akvakultur) og syntetisk saltvand tilsat plantegødning, for at se, hvordan de påvirker vækst og lipidproduktion. Afhandlingen vurderer også mikroalgernes flokkuleringsevne, som er vigtig for at samle og adskille biomasse effektivt. I laboratoriet blev kulturer dyrket i 500 mL blåkap-flasker med konstant lufttilførsel og kunstigt lys. Væksten blev målt ved optisk densitet ved 600 nm og med hæmacytometer. Lipider blev ekstraheret med sonikering og organiske opløsningsmidler (methanol og chloroform) og analyseret ved at omdanne dem til FAME og måle med GC-MS, en metode til at identificere fedtsyrer. Mikroalgerne voksede bedre i det syntetiske saltvandsmedium (i gennemsnit 16,678 cells/mL/h) end i fiskvand (4,250 cells/mL/h). På tværs af alle kulturer var tørstofindholdet i gennemsnit 4 %, og lipidindholdet omkring 8 %. De dominerende fedtsyrer var C18-3, C18-2, C16 og C18, dvs. især fedtsyrer med 16–18 carbonatomer. Resultaterne har betydning for industriel produktion hos den lokale virksomhed Alpha-Aqua, hvor en cirkulær økonomi-tilgang kan omdanne fiskvand, som ellers ville gå til spilde, til biobrændstof og/eller højværdiprodukter som fiskefoder. Ved at belyse betydningen af dyrkningsmedium og flokkulering bidrager afhandlingen til udviklingen af en mere bæredygtig og økonomisk levedygtig mikroalgebaseret biofuel-industri.
This thesis examines whether two microalgae strains, Chlamydomonas sp. and Stichococcus deasonii, isolated from Esbjerg Harbour, can serve as sustainable feedstocks for biofuel. It compares two growth media—fishwater (aquaculture wastewater) and synthetic seawater supplemented with plant fertilizer—to see how they affect growth and lipid production, and it evaluates flocculation, which is important for efficient biomass harvesting. In laboratory tests, cultures were grown in 500 mL blue-cap flasks with continuous aeration and fluorescent light. Growth was measured by optical density at 600 nm and by cell counting with a hemacytometer. Lipids were extracted using sonication and organic solvents (methanol and chloroform) and analyzed as FAME by GC-MS, a technique used to identify fatty acids. Microalgae grew better in the synthetic seawater medium (averaging 16,678 cells/mL/h) than in fishwater (4,250 cells/mL/h). Across all cultures, dry matter averaged 4% and lipid content about 8%. The dominant fatty acids were C18-3, C18-2, C16, and C18, indicating mainly 16–18 carbon fatty acids. These findings are relevant for industrial-scale production at the local company Alpha-Aqua, where a circular economy model could convert fishwater that would otherwise be wasted into biofuel and/or high-value products such as fish feed. By highlighting the roles of growth medium and flocculation, the thesis supports the development of a more sustainable and economically viable microalgae-based biofuel industry.
[This summary has been rewritten with the help of AI based on the project's original abstract]
Keywords
Documents