Biodiesel dari Ganggang yang Menggunakan Ultrasonikasi
Minyak alga adalah bahan baku berkelanjutan yang menarik untuk pembuatan biodiesel. Ini adalah alternatif untuk bahan baku populer, seperti kedelai, kanola, dan kelapa sawit. Ultrasonication meningkatkan ekstraksi minyak dari sel alga dan konversi menjadi biodiesel.
Dibandingkan dengan tanaman biji minyak tradisional, ganggang menghasilkan lebih banyak minyak per hektar. Sementara kedelai biasanya menghasilkan kurang dari 50 galon minyak per hektar dan rapeseed menghasilkan kurang dari 130 galon per hektar, ganggang dapat menghasilkan hingga 10,000 galon per hektar. Secara khusus, diatom dan ganggang hijau adalah sumber yang baik untuk produksi biodiesel.
Seperti tanaman lain, ganggang menyimpan energi dalam bentuk lipid. Ada berbagai metode untuk mengekstraksi minyak, seperti pengepresan, pencucian pelarut heksana dan ekstraksi ultrasonik.
Ekstraksi Ultrasonik Minyak Alga
Sonikasi cairan yang intens menghasilkan gelombang suara yang merambat ke media cair yang menghasilkan siklus tekanan tinggi dan tekanan rendah yang bergantian. Selama siklus tekanan rendah, gelembung vakum kecil intensitas tinggi dibuat dalam cairan. Ketika gelembung mencapai ukuran tertentu, mereka runtuh dengan hebat selama siklus tekanan tinggi. Ini disebut kavitasi. Selama ledakan, tekanan yang sangat tinggi dan jet cairan berkecepatan tinggi diproduksi secara lokal. Gaya geser yang dihasilkan merusak struktur sel secara mekanis dan meningkatkan transfer material. Efek ini mendukung ekstraksi lipid dari ganggang.

Pencampuran ultrasonik meningkatkan tingkat konversi biodiesel, meningkatkan hasil dan menghemat kelebihan metanol dan katalis. Gambar tersebut menampilkan pemasangan 3x UIP1000hdT (masing-masing 1kW) di pabrik biodiesel.
Tabel di bawah ini menunjukkan kebutuhan daya tipikal untuk berbagai aliran volume. Sistem ultrasonik umumnya terintegrasi sebaris. Reaktor ultrasonikasi dapat dengan mudah dipasang ke fasilitas yang ada, meningkatkan ekstraksi alga.
Flow Rate
|
Kekuatan
|
---|---|
20 – 100L / jam
|
|
80 – 400L / jam
|
|
0.3 – 1.5m³/jam
|
|
2 – 10m³/jam
|
|
20 – 100m³/jam
|
Persiapan Ultrasonik untuk Pengepresan Dingin Minyak Alga
Khususnya untuk tujuan pengepresan, kontrol yang baik terhadap gangguan sel diperlukan, untuk menghindari pelepasan tanpa hambatan dari semua produk intraseluler termasuk puing-puing sel, atau denaturasi produk. Dengan memecahkan struktur sel, lebih banyak lipid yang tersimpan di dalam sel dapat dilepaskan dengan penerapan tekanan luar.
Ekstraksi Pelarut Ultrasonik Minyak Alga
Siklus tekanan tinggi gelombang ultrasonik mendukung difusi pelarut, seperti heksana ke dalam struktur sel. Karena ultrasound memecah dinding sel secara mekanis oleh gaya geser kavitasi, ini memfasilitasi transfer lipid dari sel ke pelarut. Setelah minyak larut dalam sikloheksana, pulpa/jaringan disaring. Solusinya disuling untuk memisahkan minyak dari heksana. Untuk sonikasi cairan atau pelarut yang mudah terbakar di lingkungan berbahaya, Hielscher menawarkan sistem ultrasonikasi bersertifikat FM dan ATEX, seperti UIP1000-Exd.
Ekstraksi Enzimatik Ultrasonik Minyak Alga
Efek sinergis yang kuat dapat diamati ketika menggabungkan pengobatan enzimatik dengan sonikasi. Kavitasi membantu enzim dalam penetrasi jaringan, menghasilkan ekstraksi yang lebih cepat dan hasil yang lebih tinggi. Dalam hal ini air bertindak sebagai pelarut dan enzim mendegradasi dinding sel.
Biodiesel dari Minyak Alga
Klik di sini untuk membaca lebih lanjut tentang ultrasonikasi dalam manufaktur biodiesel.
Pemrosesan Minyak Alga Ultrasonik Dari Skala Percontohan hingga Produksi
Kami merekomendasikan uji coba skala percontohan misalnya menggunakan sistem 1kW. Ini akan menunjukkan efek umum dan peningkatan untuk aliran proses khusus Anda. Semua hasil dapat ditingkatkan secara linier ke aliran proses yang besar. Kami akan dengan senang hati mendiskusikan proses Anda dengan Anda dan merekomendasikan langkah-langkah lebih lanjut.

Esterifikasi ultrasonik dan transesterifikasi dapat dijalankan sebagai batch atau proses inline kontinu. Bagan menunjukkan proses inline ultrasonik untuk transesterfikasi biodiesel (FAME).

Sistem industri ultrasonik dengan sel aliran untuk esterfikasi dan transesterifikasi biodiesel inline.
Ultrasonicators Skala Menengah dan Besar untuk Produksi Biodiesel Industri
Hielscher Ultrasonics memasok prosesor ultrasonik industri ukuran menengah dan skala besar untuk produksi biodiesel yang efisien pada volume berapa pun. Semua sistem dapat digunakan untuk meningkatkan transesterifikasi semua jenis bahan baku termasuk minyak alga, minyak nabati, lemak hewani, minyak limbah, dll.
Karena portofolio Hielscher mencakup sistem ultrasonik untuk kapasitas produksi apa pun, kami dapat menawarkan solusi ideal untuk produsen kecil dan perusahaan besar. Konversi biodiesel ultrasonik dapat dioperasikan sebagai batch atau sebagai proses inline kontinu. Pemasangan dan pengoperasiannya sederhana, aman, dan memberikan output tinggi yang andal dengan kualitas biodiesel yang unggul.
Di bawah ini Anda akan menemukan pengaturan reaktor yang direkomendasikan untuk berbagai tingkat produksi.
ton / jam
|
Gal/hr
|
|
---|---|---|
1 x UIP500hdT |
0.25 untuk 0,5
|
80 sampai 160
|
1 x UIP1000hdT |
0.5 untuk 1.0
|
160-320
|
1 x UIP1500hdT |
075-1,5
|
240-480
|
2 x UIP1000hdT |
1.0-2,0
|
320-640
|
2 x UIP1500hdT |
1.5-3.0
|
480-960
|
4 x UIP1500hdT |
3.0 untuk 6.0
|
960-1920
|
6 x UIP1500hdT |
4.5 untuk 9.0
|
1440 s.d 2880
|
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur / Referensi
- Abdullah, C. S. ; Baluch, N.; Mohtar S. (2015): Ascendancy of ultrasonic reactor for micro biodiesel production. Jurnal Teknologi (Sciences & Engineering) 77:5; 2015. 155-161.
- Wu, P., Yang, Y., Colucci, J.A. and Grulke, E.A. (2007): Effect of Ultrasonication on Droplet Size in Biodiesel Mixtures. J Am Oil Chem Soc, 84: 877-884.
- Kumar D., Kumar G., Poonam, Singh C. P. (2010): Ultrasonic-assisted transesterification of Jatropha curcus oil using solid catalyst, Na/SiO2. Ultrason Sonochem. 2010 Jun; 17(5): 839-44.
- Leonardo S.G. Teixeira, Júlio C.R. Assis, Daniel R. Mendonça, Iran T.V. Santos, Paulo R.B. Guimarães, Luiz A.M. Pontes, Josanaide S.R. Teixeira (2009): Comparison between conventional and ultrasonic preparation of beef tallow biodiesel. Fuel Processing Technology, Volume 90, Issue 9, 2009. 1164-1166.
- Darwin, Sebayan; Agustian, Egi; Praptijanto, Achmad (2010): Transesterification Of Biodiesel From Waste Cooking Oil Using Ultrasonic Technique. International Conference on Environment 2010 (ICENV 2010).
- Nieves-Soto, M., Oscar M. Hernández-Calderón, C. A. Guerrero-Fajardo, M. A. Sánchez-Castillo, T. Viveros-García and I. Contreras-Andrade (2012): Biodiesel Current Technology: Ultrasonic Process a Realistic Industrial Application. InTechOpen 2012.

Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi dari laboratorium hingga ukuran industri.