Biodiesel från alger med hjälp av ultraljud

Algolja är en intressant hållbar råvara för tillverkning av biodiesel. Det är ett alternativ till populära råvaror, som sojabönor, raps och palm. Ultraljud förbättrar utvinningen av olja från algcellerna och omvandlingen till biodiesel.

I jämförelse med traditionella oljeväxter ger alger mycket mer olja per hektar. Medan sojabönor vanligtvis producerar mindre än 50 liter olja per hektar och raps genererar mindre än 130 liter per tunnland, kan alger ge upp till 10 000 liter per tunnland. I synnerhet kiselalger och grönalger är bra källor för produktion av biodiesel.

Liksom andra växter lagrar alger energi i form av lipider. Det finns olika metoder för att extrahera oljorna, såsom pressning, hexanlösningsmedelstvätt och ultraljudsextraktion.

Ultraljud extraktion av algolja

Intensiv ultraljudsbehandling av vätskor genererar ljudvågor som sprider sig in i det flytande mediet vilket resulterar i omväxlande högtrycks- och lågtryckscykler. Under lågtryckscykeln skapas högintensiva små vakuumbubblor i vätskan. När bubblorna når en viss storlek kollapsar de våldsamt under en högtryckscykel. Detta kallas kavitation. Under implosionen produceras mycket höga tryck och höghastighetsvätskestrålar lokalt. De resulterande skjuvkrafterna bryter ner cellstrukturen mekaniskt och förbättrar materialöverföringen. Denna effekt stöder extraktionen av lipider från alger.

 
Tabellen nedan visar typiska effektbehov för olika volymflöden. Ultraljudssystemet är i allmänhet integrerat inline. Ultraljudsreaktorn kan enkelt eftermonteras i befintliga anläggningar, vilket förbättrar algutvinningen.

Ultraljudsförberedelse för kallpressning av algolja

I synnerhet för pressningsändamål krävs god kontroll av cellstörningen, för att undvika en obehindrad frisättning av alla intracellulära produkter, inklusive cellrester, eller produktdenaturering. Genom att bryta cellstrukturen kan fler lipider som lagras inuti cellerna frigöras genom applicering av yttre tryck.

Ultraljud lösningsmedel extraktion av algolja

De höga tryckcyklerna för ultraljudsvågorna stöder diffusionen av lösningsmedel, såsom hexan, i cellstrukturen. Eftersom ultraljud bryter cellväggen mekaniskt av kavitationsskjuvkrafterna, underlättar det överföringen av lipider från cellen till lösningsmedlet. Efter att oljan lösts upp i cyklohexan filtreras pulpanen/vävnaden bort. Lösningen destilleras för att separera oljan från hexan. För ultraljudsbehandling av brandfarliga vätskor eller lösningsmedel i farliga miljöer Hielscher erbjuder FM- och ATEX-certifierade ultraljudssystem, såsom UIP1000-Exd.

Ultraljud enzymatisk extraktion av algolja

Starka synergetiska effekter kan observeras när man kombinerar enzymatisk behandling med ultraljudsbehandling. Kavitationen hjälper enzymerna att tränga in i vävnaden, vilket resulterar i snabbare extraktion och högre avkastning. I detta fall fungerar vatten som ett lösningsmedel och enzymerna bryter ner cellväggarna.

Biodiesel från algolja

Klicka här för att läsa mer om ultraljud vid tillverkning av biodiesel.

Ultraljud alger oljebearbetning från pilotskala till produktion

Vi rekommenderar försök i pilotskala, t.ex. med 1 kW-system. Detta kommer att visa de allmänna effekterna och förbättringen för just din processström. Alla resultat kan skalas upp linjärt till stora processflöden. Vi diskuterar gärna din process med dig och rekommenderar ytterligare steg.

Medelstora och storskaliga ultraljudsapparater för industriell biodieselproduktion

Hielscher Ultrasonics levererar industriella medelstora samt storskaliga industriella ultraljudsprocessorer för effektiv produktion av biodiesel i alla volymer. Alla system kan användas för att förbättra transesterifieringen av alla typer av råvaror, inklusive algolja, vegetabiliska oljor, animaliska fetter, spilloljor etc.
Eftersom Hielschers portfölj omfattar ultraljudssystem för alla produktionskapaciteter kan vi erbjuda den perfekta lösningen för både små producenter och stora företag. Ultraljud biodiesel konvertering kan drivas som batch eller som kontinuerlig inline process. Installationen och driften är enkel, säker och ger tillförlitligt höga effekter av överlägsen biodieselkvalitet.
Nedan hittar du rekommenderade reaktoruppställningar för en rad olika produktionshastigheter.