Biodiesel din alge prin ultrasonicare

Uleiul de alge este o materie primă sustenabilă interesantă pentru fabricarea biodieselului. Este o alternativă la materiile prime populare, precum soia, canola și palmierul. Ultrasonicarea îmbunătățește extracția uleiului din celulele algelor și conversia în biodiesel.

În comparație cu culturile tradiționale de semințe oleaginoase, algele produc mult mai mult ulei pe acru. În timp ce soia produce de obicei mai puțin de 50 de galoane de ulei pe acru, iar rapița generează mai puțin de 130 de galoane pe acru, algele pot produce până la 10.000 de galoane pe acru. În special diatomeele și algele verzi sunt surse bune pentru producția de biodiesel.

Asemenea altor plante, algele stochează energie sub formă de lipide. Există diverse metode de extracție a uleiurilor, cum ar fi presarea, spălarea cu solvent hexan și extracția cu ultrasunete.

Extracția cu ultrasunete a uleiului de alge

Sonicarea intensă a lichidelor generează unde sonore care se propagă în mediul lichid, rezultând cicluri alternante de presiune înaltă și presiune joasă. În timpul ciclului de presiune joasă, în lichid se formează bule mici de vid de intensitate ridicată. Când bulele ating o anumită dimensiune, ele colapsează violent în timpul unui ciclu de presiune înaltă. Acest fenomen se numește cavitație. În timpul imploziei se produc local presiuni foarte mari și jeturi de lichid de mare viteză. Forțele de forfecare rezultate rup mecanic structura celulară și îmbunătățesc transferul de materie. Acest efect sprijină extracția lipidelor din alge.

Tabelul de mai jos prezintă cerințele tipice de putere pentru diverse debite volumice. Sistemul cu ultrasunete este în general integrat în linie. Reactorul de ultrasonicare poate fi montat cu ușurință ulterior în instalațiile existente, îmbunătățind extracția din alge.

Pregătirea cu ultrasunete pentru presarea la rece a uleiului de alge

În special în scopul presării, este necesar un control bun al dezintegrării celulelor, pentru a evita o eliberare neîngrădită a tuturor produselor intracelulare, inclusiv a resturilor celulare, sau denaturarea produsului. Prin ruperea structurii celulare, o cantitate mai mare de lipide stocate în interiorul celulelor poate fi eliberată prin aplicarea unei presiuni exterioare.

Extracția cu ultrasunete și solvent a uleiului de alge

Ciclurile de presiune înaltă ale undelor ultrasonice favorizează difuzia solvenților, precum hexanul, în structura celulară. Deoarece ultrasunetele rup mecanic peretele celular prin forțele de forfecare generate de cavitație, acestea facilitează transferul lipidelor din celulă în solvent. După ce uleiul s-a dizolvat în hexan, pulpa/țesutul se îndepărtează prin filtrare. Soluția este distilată pentru a separa uleiul de hexan. Pentru sonicarea lichidelor inflamabile sau a solvenților în medii periculoase, Hielscher oferă sisteme de ultrasonicare certificate FM și ATEX, precum UIP1000-Exd.
Ultrasonicarea facilitează recoltarea algelor. Aflați mai multe despre recoltarea algelor cu ultrasunete!

Extracția enzimatică cu ultrasunete a uleiului de alge

Atunci când tratamentul enzimatic este combinat cu sonicarea, se pot observa efecte sinergice puternice. Cavitația ajută enzimele să pătrundă în țesut, rezultând o extracție mai rapidă și randamente mai mari. În acest caz, apa acționează ca solvent, iar enzimele degradează pereții celulari.
Aflați mai multe despre extracția cu ultrasunete a uleiului de alge!
Faceți clic aici pentru a citi mai multe despre ultrasonicare în fabricarea biodieselului!

Procesarea cu ultrasunete a uleiului de alge de la scară pilot la producție

Vă recomandăm teste la scară pilot, de ex. folosind sisteme de 1kW. Acestea vor evidenția efectele generale și îmbunătățirile pentru fluxul de proces specific al dumneavoastră. Toate rezultatele pot fi scalate liniar la fluxuri de proces mari. Vom fi bucuroși să discutăm cu dumneavoastră despre procesul dumneavoastră și să vă recomandăm pașii următori.
Un avantaj uriaș al amestecării cu ultrasunete în producția de biodiesel este eficiența energetică a acestui proces. Aflați mai multe despre economiile de energie obținute cu reactoarele de biodiesel cu ultrasunete!

Ultrasonicatoare de dimensiuni medii și la scară mare pentru producția industrială de biodiesel

Hielscher Ultrasonics furnizează procesoare cu ultrasunete de calitate industrială, atât de dimensiuni medii, cât și la scară mare, pentru producția eficientă de biodiesel la orice volum. Toate sistemele pot fi utilizate pentru a îmbunătăți transesterificarea oricărui tip de materie primă, inclusiv uleiul de alge, uleiurile vegetale, grăsimile animale, uleiurile uzate etc.
Deoarece portofoliul Hielscher acoperă sisteme cu ultrasunete pentru orice capacitate de producție, putem oferi soluția ideală atât pentru producătorii mici, cât și pentru companiile mari. Conversia biodieselului cu ultrasunete poate fi operată ca proces discontinuu (batch) sau ca proces continuu în linie. Instalarea și operarea sunt simple și sigure și asigură în mod fiabil producții ridicate de biodiesel de calitate superioară.
Mai jos găsiți configurațiile de reactor recomandate pentru o gamă de rate de producție.