Альгакультура

Альгакультура — это форма аквакультуры, включающая выращивание видов водорослей . [1]
Большинство водорослей, которые намеренно культивируются, относятся к категории микроводорослей (также называемых фитопланктоном , микрофитами или планктонными водорослями ). Макроводоросли , широко известные как морские водоросли , также имеют множество коммерческих и промышленных применений, но из-за их размера и особых требований окружающей среды, в которой они должны расти, они не так легко поддаются культивированию (однако ситуация может измениться). с появлением новых культиваторов морских водорослей, которые по сути представляют собой очистители водорослей, использующие восходящие пузырьки воздуха в небольших контейнерах). [ нужна ссылка ]
Коммерческое и промышленное выращивание водорослей имеет множество применений, включая производство нутрицевтиков, таких как жирные кислоты омега-3 (в виде водорослевого масла). [2] [3] [4] или натуральные пищевые красители и красители , продукты питания , удобрения , биопластики , химическое сырье (сырье), богатые белком корма для животных/ аквакультуры , фармацевтические препараты и топливо из водорослей , [5] а также может использоваться в качестве средства контроля загрязнения и улавливания природного углерода . [6]
Мировое производство выращиваемых водных растений, в котором преобладают морские водоросли, выросло по объему с 13,5 миллионов тонн в 1995 году до чуть более 30 миллионов тонн в 2016 году. [7] Культивируемые микроводоросли уже вносят вклад в широкий спектр секторов развивающейся биоэкономики . [8] Исследования показывают, что существует большой потенциал и преимущества альгакультуры для развития будущей здоровой и устойчивой продовольственной системы . [9] [6]
Использование водорослей
[ редактировать ]Еда
[ редактировать ]
Несколько видов водорослей выращивают в пищу. Хотя водоросли обладают качествами устойчивого источника пищи, «производя легкоусвояемые белки, липиды и углеводы, а также богаты незаменимыми жирными кислотами, витаминами и минералами» и, например, имея высокую продуктивность белка на акр, существует несколько проблем «между текущее производство биомассы и крупномасштабное экономичное производство водорослей для продовольственного рынка». [6]
- Микроводоросли можно использовать для создания микробного белка, используемого в виде порошка или в различных продуктах. [10]
- Пурпурная лавра ( Porphyra ), пожалуй, самая широко одомашненная морская водоросль. [11] В Азии его используют в нори ( Япония ) и гим ( Корея ). В Уэльсе его используют в лавровом хлебе , традиционной пище, а в Ирландии его собирают и превращают в желе путем тушения или варки . Приготовление также может включать обжаривание или нагревание листьев с небольшим количеством воды и взбивание вилкой до получения розоватого желе. Сбор урожая также происходит вдоль западного побережья Северной Америки , а также на Гавайях и в Новой Зеландии . [ нужна ссылка ]
- Масло водорослей используется в качестве пищевой добавки , поскольку растения также производят Омега-3 (и Омега-6 ) жирные кислоты , которые обычно также содержатся в рыбьем жире и которые, как было доказано, оказывают положительную пользу для здоровья, в том числе для когнитивных функций и против старение мозга . [12] [13] [14] [6]
- Дульсе ( Palmaria palmata ) -- красный вид , продаваемый в Ирландии и Атлантической Канаде . Его едят сырым, свежим, сушеным или приготовленным, как шпинат . [ нужна ссылка ]
- Спирулина ( Arthrospira Platensis ) — сине-зеленые микроводоросли с долгой историей использования в качестве источника пищи в Восточной Африке и доколониальной Мексике. Спирулина богата белком и другими питательными веществами, поэтому ее можно использовать в качестве пищевой добавки и при недостаточном питании. Спирулина прекрасно себя чувствует в открытых системах, и коммерческие производители нашли ее хорошо подходящей для выращивания. Одна из крупнейших производственных площадок — озеро Тескоко в центральной Мексике. [15] Растения производят разнообразные питательные вещества и большое количество белка . Спирулина часто используется в коммерческих целях в качестве пищевой добавки. [16] [17]
- Хлорелла , еще одна популярная микроводоросль, по питательным свойствам аналогична спирулине. Хлорелла очень популярна в Японии . Он также используется в качестве пищевой добавки с возможным влиянием на скорость метаболизма. [18]
- Ирландский мох ( Chondrus Crispus ), который часто путают с Mastocarpus stellatus , является источником каррагинана , который используется в качестве придания жесткости в пудингах быстрого приготовления, соусах и молочных продуктах, таких как мороженое. Ирландский мох также используется пивоварами в качестве оклеивающего средства. [ нужна ссылка ]
- Морской салат ( Ulva Lactuca ) используется в Шотландии , где его добавляют в супы и салаты. [ нужна ссылка ]
- Дабберлок или бэддерлок ( Alaria esculenta ) едят свежими или приготовленными в Гренландии , Исландии , Шотландии и Ирландии. [ нужна ссылка ]
- Aphanizomenon flos-aquae — это цианобактерия, похожая на спирулину, которая используется в качестве пищевой добавки.
- Экстракты и масла водорослей также используются в качестве добавок в различные пищевые продукты. [19]
- Виды Sargassum представляют собой важную группу морских водорослей. Эти водоросли содержат много флоротанинов .
- Кочаюйо ( Durvillaea antarctica ) едят в салатах и севиче в Перу и Чили.
- И микроводоросли, и макроводоросли используются для изготовления агара (см. ниже), который используется в качестве желирующего агента в пищевых продуктах. [20] [21]
Лабораторные манипуляции
[ редактировать ]Австралийские ученые из Университета Флиндерс в Аделаиде экспериментировали с использованием морских микроводорослей для производства белков для потребления человеком, создавая такие продукты, как « икра », веганские гамбургеры, искусственное мясо , джемы и другие пищевые пасты . Манипулируя микроводорослями в лаборатории , белка и других питательных веществ можно было увеличить содержание , а также изменить вкус, чтобы сделать его более приятным на вкус. Эти продукты оставляют гораздо меньший углеродный след , чем другие формы белка, поскольку микроводоросли поглощают, а не производят углекислый газ , который способствует образованию парниковых газов . [22]
Удобрения и агар
[ редактировать ]На протяжении веков морские водоросли использовались в качестве удобрения . Это также отличный источник калия для производства поташа и нитрата калия . Некоторые виды микроводорослей также можно использовать таким образом. [23]
используются как микроводоросли, так и макроводоросли Для приготовления агара . [20] [24] [21]
Контроль загрязнения
[ редактировать ]В связи с беспокойством по поводу глобального потепления новых методов тщательного и эффективного улавливания CO 2 ведется поиск . Углекислый газ, который производит установка по сжиганию углеродного топлива, может поступать в открытые или закрытые системы водорослей, связывая CO 2 и ускоряя рост водорослей. Неочищенные сточные воды могут поставлять дополнительные питательные вещества, превращая таким образом два загрязняющих вещества в ценный товар. [25]
Отходы высокочистого CO 2 , а также секвестрированный углерод из атмосферы могут быть использованы, что потенциально может принести значительную выгоду для смягчения последствий изменения климата . [26] [27] [28]
В настоящее время изучается выращивание водорослей для секвестрации урана и плутония и очистки стоков удобрений.
Производство энергии
[ редактировать ]Бизнес, научные круги и правительства изучают возможность использования водорослей для производства бензина, биодизельного топлива, биогаза и других видов топлива. Сами водоросли можно использовать в качестве биотоплива, а также для производства водорода.
Микроводоросли также исследуются на предмет производства водорода – например, микрокапли для клеток водорослей или синергетические водорослево-бактериальные многоклеточные сфероидные микробные реакторы, способные производить кислород, а также водород посредством фотосинтеза при дневном свете на воздухе. [29] [30]
Микрогенерация
[ редактировать ]
Дом BIQ построен в 2013 году. [31] [32] В Германии находится витрина экспериментального бионического дома с использованием стеклянных фасадных панелей для выращивания микроводорослей . [33] После того, как панели нагреются, тепловую энергию можно также извлечь через теплообменник для подачи теплой воды в здание. [33] Технология все еще находится на ранней стадии и еще не пригодна для более широкого использования.
Green Power House в Монтане, США, использовал недавно разработанную технологию аквакультуры водорослей в системе, которая использует солнечный свет и древесные отходы лесопилки для обеспечения питательными веществами восьми прудов с водорослями AACT, которые покрывают его пол. [34] Выявленные проблемы фасадов из водорослей включают долговечность панелей из микроводорослей, необходимость обслуживания, а также затраты на строительство и техническое обслуживание. [35]
В 2022 году новостные агентства сообщили о разработке компанией биопанелей из водорослей для устойчивого производства энергии с неясной жизнеспособностью. [36] [37]Связывание углерода
[ редактировать ]
Морские водоросли растут на мелководье и в прибрежных районах и улавливают значительное количество углерода, который может переноситься в глубины океана с помощью океанических механизмов; морские водоросли, достигающие глубин океана, улавливают углерод и предотвращают его обмен с атмосферой на протяжении тысячелетий. [38] Было предложено выращивать морские водоросли на море с целью затопления водорослей на глубине моря для улавливания углерода. [39] Кроме того, морские водоросли растут очень быстро, и теоретически их можно собирать и перерабатывать для получения биометана , посредством анаэробного сбраживания для выработки электроэнергии, посредством когенерации/ТЭЦ или в качестве замены природного газа . Одно исследование показало, что, если бы фермы по выращиванию морских водорослей занимали 9% океана, они могли бы производить достаточно биометана, чтобы удовлетворить эквивалентную потребность Земли в энергии из ископаемого топлива, удалять 53 2 в гигатонны CO год из атмосферы и устойчиво производить 200 кг рыбы в год. человек, на 10 миллиардов человек. [40] Идеальные виды для такого выращивания и переработки включают Laminaria digitata , Fucus serratus и Saccharina latissima . [41]
И макроводоросли , и микроводоросли исследуются как возможные средства связывания углерода. [42] [43] Морской фитопланктон осуществляет половину глобальной фотосинтетической фиксации CO 2 (чистая глобальная первичная продукция ~ 50 Пг C в год) и половину производства кислорода, несмотря на то, что он составляет лишь ~ 1% глобальной биомассы растений. [44]
Поскольку водорослям не хватает сложного лигнина, характерного для наземных растений , углерод из водорослей выбрасывается в атмосферу быстрее, чем углерод, улавливаемый на суше. [42] [45] Водоросли были предложены в качестве краткосрочного хранилища углерода, которое можно использовать в качестве сырья для производства различного биогенного топлива. [46]

Другое использование
[ редактировать ]Хлорелла , особенно трансгенный штамм, несущий дополнительный редуктазы ген ртути , изучалась как средство восстановления окружающей среды благодаря ее способности снижать уровень ртути. 2+
к менее токсичной элементарной ртути. [50]
обычных коралловых микроводорослей Культивируемые штаммы эндосимбионтов исследуются как потенциальный способ повышения термоустойчивости кораллов для обеспечения устойчивости к климату и устойчивости к отбеливанию . [51] [52] [53]
Культивированные микроводоросли используются в исследованиях и разработках для потенциальных медицинских применений, в частности для микроботов. [54] такие как биогибридные микропловцы для адресной доставки лекарств .
Культивируемые водоросли служат многим другим целям, в том числе косметическим, [55] [ нужны дальнейшие объяснения ] корм для животных, [55] [ нужны дальнейшие объяснения ] производство биопластиков, производство красителей и красителей, производство химического сырья и фармацевтических ингредиентов. [ нужны дальнейшие объяснения ]
Выращивание, сбор и переработка водорослей
[ редактировать ]Монокультура
[ редактировать ]Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2022 г. ) |
Большинство производителей предпочитают монокультурное производство и делают все возможное, чтобы сохранить чистоту своих культур. Однако микробиологические загрязнения все еще расследуются. [56]
При смешанных культурах один вид со временем начинает доминировать, и если считается, что недоминирующий вид имеет особую ценность, необходимо получить чистые культуры для выращивания этого вида. Культуры отдельных видов также очень необходимы для исследовательских целей.
Распространенным методом получения чистых культур является серийное разведение . Культиваторы разбавляют либо дикий образец, либо лабораторный образец, содержащий нужные водоросли, фильтрованной водой и вносят небольшие аликвоты (меры этого раствора) в большое количество небольших контейнеров для выращивания. Разведение следует за микроскопическим исследованием исходной культуры, которое показывает, что некоторые из растущих контейнеров содержат одну клетку нужного вида. После подходящего периода на светлом столе культиваторы снова используют микроскоп для определения контейнеров для выращивания более крупных культур.
Другой подход заключается в использовании специальной среды, исключающей другие организмы, в том числе инвазивные водоросли. Например, Dunaliella — это широко распространенный род микроводорослей, который процветает в чрезвычайно соленой воде, которую могут переносить немногие другие организмы.
Альтернативно, смешанные культуры водорослей могут хорошо работать для личинок моллюсков . Сначала культиватор фильтрует морскую воду, чтобы удалить водоросли, которые слишком велики для того, чтобы личинки могли их съесть. Далее культиватор вносит питательные вещества и, возможно, аэрирует результат. Через один-два дня в теплице или на открытом воздухе полученный жидкий суп из смешанных водорослей готов для личинок. Преимущество этого метода – низкие эксплуатационные расходы.
Выращивание водорослей
[ редактировать ]

Вода, углекислый газ , минералы и свет являются важными факторами при выращивании, а разные водоросли предъявляют разные требования. Основная реакция роста водорослей в воде — углекислый газ + энергия света + вода = глюкоза + кислород + вода. [57] Это называется автотрофным ростом. Некоторые виды водорослей также можно выращивать без света, эти виды водорослей потребляют сахара (например, глюкозу). Это известно как гетеротрофный рост.
Температура
[ редактировать ]Температура воды должна быть в диапазоне от 15°C до 35°C, который будет поддерживать рост конкретных видов водорослей.
Свет и смешивание
[ редактировать ]В типичной системе выращивания водорослей, такой как открытый пруд, свет проникает только в верхнюю часть воды на 3–4 дюйма (76–102 мм), хотя это зависит от плотности водорослей. По мере того как водоросли растут и размножаются, культура становится настолько плотной, что не позволяет свету проникать глубже в воду. Прямые солнечные лучи слишком сильны для большинства водорослей, которые могут использовать лишь около 1 ⁄ 10 количества света, которое они получают от прямых солнечных лучей; однако подвергание культуры водорослей воздействию прямых солнечных лучей (а не затенение) часто является лучшим способом для сильного роста, поскольку водоросли под поверхностью могут использовать больше менее интенсивного света, создаваемого тенью водорослей наверху.
Чтобы использовать более глубокие пруды, производители перемешивают воду, циркулируя водоросли, чтобы они не оставались на поверхности. Лопастные колеса могут перемешивать воду, а сжатый воздух, поступающий со дна, поднимает водоросли из нижних областей. Взбалтывание также помогает предотвратить чрезмерное пребывание на солнце.
Еще одним способом подачи света является размещение светильника в системе. Светящиеся пластины, изготовленные из листов пластика или стекла и размещенные внутри резервуара, обеспечивают точный контроль интенсивности света и более равномерное его распределение. Однако они используются редко из-за высокой стоимости.
Запах и кислород
[ редактировать ]Запах, связанный с трясиной , болотами и другими стоячими водами, может быть следствием истощения кислорода, вызванного разложением отмерших цветков водорослей . В бескислородных условиях бактерии, населяющие культуры водорослей, расщепляют органический материал и производят сероводород и аммиак , которые и вызывают запах. Эта гипоксия часто приводит к гибели водных животных. В системе, где водоросли намеренно выращивают, поддерживают и собирают, ни эвтрофикации маловероятно возникновение , ни гипоксии.
Некоторые живые водоросли и бактерии также производят пахучие химические вещества, особенно некоторые цианобактерии (ранее классифицированные как сине-зеленые водоросли), такие как Anabaena . Наиболее известными из этих вызывающих запах химикатов являются MIB ( 2-метилизоборнеол ) и геосмин . Они дают затхлый или землистый запах, который может быть довольно сильным. Возможная смерть цианобактерий высвобождает дополнительный газ, который задерживается в клетках. Эти химические вещества обнаруживаются на очень низких уровнях – в диапазоне частей на миллиард – и ответственны за многие проблемы «вкуса и запаха» при обработке и распределении питьевой воды . [58] Цианобактерии также могут производить химические токсины, которые создают проблему в питьевой воде.
Питательные вещества
[ редактировать ]Такие питательные вещества, как азот (N), фосфор (P) и калий (K), служат удобрениями для водорослей и обычно необходимы для их роста. Кремнезем и железо, а также некоторые микроэлементы также могут считаться важными морскими питательными веществами, поскольку их недостаток может ограничить рост или продуктивность на данной территории. Углекислый газ также важен; введение CO 2 обычно для быстрого роста водорослей требуется . Эти элементы должны быть растворены в воде в биодоступной форме, чтобы водоросли могли расти.
Методы
[ редактировать ]Выращивание макроводорослей


Выращивание морских водорослей или выращивание ламинарии — это практика выращивания и сбора морских водорослей . урожая В простейшем случае фермеры собирают урожай с естественных грядок, тогда как в другом крайнем случае фермеры полностью контролируют жизненный цикл .
Семью наиболее культивируемыми таксонами являются виды Eucheuma , Kappaphycus alvarezii , виды Gracilaria , Saccharina japonica , Undaria pinnatifida , виды Pyropia и Sargassum fusiforme . Eucheuma и K. alvarezii привлекательны каррагинаном ( желирующим агентом ); Gracilaria выращивается на агаре ; остальные съедаются после ограниченной обработки. [59] Морские водоросли отличаются от мангровых зарослей и морских трав , поскольку они являются фотосинтезирующими водорослевыми организмами. [60] и не цветут. [59]
Крупнейшими странами-производителями морских водорослей по состоянию на 2022 год являются Китай (58,62%) и Индонезия (28,6%); за ней следуют Южная Корея (5,09%) и Филиппины (4,19%). Другие известные производители включают Северную Корею (1,6%), Японию (1,15%), Малайзию (0,53%), Занзибар ( Танзания , 0,5%) и Чили (0,3%). [61] [62] Выращивание морских водорослей часто развивалось для улучшения экономических условий и снижения нагрузки на рыболовство. [63]
( ФАО Продовольственная и сельскохозяйственная организация ) сообщила, что мировое производство в 2019 году составило более 35 миллионов тонн. Северная Америка произвела около 23 000 тонн влажных морских водорослей. Аляска, Мэн, Франция и Норвегия более чем удвоили производство морских водорослей с 2018 года . По состоянию на 2019 год морские водоросли составляли 30% морской аквакультуры . [64]
Выращивание морских водорослей — это культура с отрицательным выбросом углерода и высоким потенциалом смягчения последствий изменения климата . [65] [66] Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях меняющегося климата рекомендует «дальнейшее исследовательское внимание» в качестве тактики смягчения последствий. [67] Всемирный фонд дикой природы , организации «Океан 2050» и The Nature Conservancy публично поддерживают расширение выращивания морских водорослей. [64]Открытая система выращивания
[ редактировать ]
Открытая система выращивания водорослей предполагает выращивание водорослей в мелководных ручьях, которые могут происходить из естественной системы или искусственно подготовлены. В этой системе водоросли можно выращивать в естественных водоемах, таких как озера, реки и океаны, а также в искусственных прудах, состоящих из бетона, пластика, облицовки прудов или различных материалов. Открытая система выращивания водорослей проста и экономически эффективна, что делает ее привлекательным вариантом для коммерческого производства продуктов на основе водорослей.
Открытые пруды очень уязвимы для загрязнения другими микроорганизмами, например, другими видами водорослей или бактериями. Таким образом, для выращивания монокультур фермеры обычно выбирают закрытые системы. Открытые системы также не позволяют контролировать температуру и освещение. Вегетационный период во многом зависит от местоположения и, за исключением тропических районов, ограничивается теплыми месяцами. [1]
Системы открытых прудов дешевле построить: как минимум, требуется только траншея или пруд. Большие пруды имеют наибольшую производственную мощность по сравнению с другими системами сопоставимой стоимости. Кроме того, при выращивании в открытом пруду можно использовать необычные условия, подходящие только для определенных водорослей. Например, Dunaliella salina растут в очень соленой воде; эти необычные среды исключают другие типы организмов, позволяя выращивать чистые культуры в открытых прудах. Открытая культура также может работать, если существует система сбора только нужных водорослей или если пруды часто повторно инокулируются до того, как инвазивные организмы смогут значительно размножиться. Последний подход часто используется фермерами, выращивающими хлореллу , поскольку условия роста хлореллы не исключают конкурирующих водорослей.
Первый подход можно использовать в случае некоторых цепочечных диатомей , поскольку их можно отфильтровать из потока воды, протекающего через отводящую трубу . « Наволочка » из тонкой сетчатой ткани привязывается к сливной трубе, позволяя другим водорослям выйти наружу. Цепчатые диатомеи хранятся в мешке и служат кормом для личинок креветок (в восточных инкубаториях ) и инокулируют новые аквариумы или пруды.
Ограждение пруда прозрачным или полупрозрачным барьером эффективно превращает его в теплицу. Это решает многие проблемы, связанные с открытой системой. Это позволяет выращивать больше видов, позволяет выращиваемым видам оставаться доминирующими и продлевает вегетационный период – при нагревании пруд может давать урожай круглый год. Для удаления свинца использовали открытые водоемы с использованием живой спирулины (Arthospira) sp . [68]
Водные лагуны
[ редактировать ]Лагуна . — это тип водной экосистемы, который характеризуется неглубоким водоемом, отделенным от открытого океана естественными барьерами, такими как песчаные отмели, барьерные острова или коралловые рифы Австралийская компания Cognis Australia — известная компания, специализирующаяся на производстве β-каротина из Dunaliella salina, собранного в обширных гиперсоленых прудах, расположенных в лагунах Хатт и Уайалле . Эти пруды в основном используются для очистки сточных вод, а производство D. salina является второстепенным преимуществом. [69]
Открытое море
[ редактировать ]Выращивание в открытом море — это метод выращивания морских водорослей в открытом океане, а также на прибрежной полосе на мелководье. Промышленность по выращиванию морских водорослей удовлетворяет коммерческие потребности в различных продуктах, таких как продукты питания, корма, фармацевтические химикаты, косметика, биотопливо и биостимуляторы. Экстракты морских водорослей действуют как биостимуляторы, снижая биотический стресс и увеличивая урожайность сельскохозяйственных культур. Кроме того, это открывает возможности для создания продуктов питания для животных и человека, которые могут улучшить иммунитет и продуктивность. Выращивание морских водорослей в открытом океане — это экологически чистая технология, не требующая земли, пресной воды или химикатов. Это также помогает смягчить последствия изменения климата за счет связывания CO 2 .
Метод выращивания в открытом море предполагает использование плотов или веревок, закрепленных в океане, где к ним прикрепляются морские водоросли. Этот метод широко используется для коммерческого выращивания морских водорослей, поскольку позволяет осуществлять крупномасштабное производство и сбор урожая. Процесс выращивания морских водорослей в открытом море включает в себя несколько этапов. Сначала определяется подходящее место в океане на основе таких факторов, как глубина воды, температура, соленость и наличие питательных веществ. После выбора места в воде закрепляют веревки или плоты, а к ним с помощью специального оборудования прикрепляют кусочки семян морских водорослей. Затем водоросли оставляют расти на несколько месяцев, в течение которых они поглощают питательные вещества из воды и солнечного света посредством фотосинтеза. [70]
Пруды с гоночной трассой
[ редактировать ]Пруды и озера типа Raceway открыты для непогоды. [71] Это один из наиболее распространенных и экономичных методов крупномасштабного выращивания водорослей, обладающий рядом преимуществ по сравнению с другими методами выращивания. Пруд с открытым каналом — это неглубокий пруд прямоугольной формы, используемый для выращивания водорослей. Потому что он предназначен для циркуляции воды по непрерывному контуру или каналу, позволяя водорослям расти в контролируемой среде. Открытая система — это недорогой метод выращивания водорослей, его относительно легко построить и обслуживать. Пруд обычно покрыт синтетическим материалом, например полиэтиленом (ПЭВП) или поливинилхлоридом, чтобы предотвратить потерю воды и питательных веществ. Пруд также оборудован лопастными колесами или другими механическими устройствами для перемешивания и аэрации. [72]
HRAP
[ редактировать ]Высокопроизводительные водорослевые пруды (HRAP) — это тип открытой системы выращивания водорослей, которая приобрела популярность в последние годы благодаря своей эффективности и низкой стоимости эксплуатации. HRAP — это мелкие пруды, обычно глубиной от 0,1 до 0,4 метра, которые используются для выращивания водорослей. Пруды оборудованы лопастными колесами или другими механическими системами перемешивания, которые обеспечивают перемешивание и аэрацию, что способствует росту водорослей. Система HRAP также рекомендуется при очистке сточных вод с использованием водорослей. [73]
Фотобиореакторы
[ редактировать ]Водоросли также можно выращивать в фотобиореакторе (PBR). PBR — это биореактор со встроенным источником света. Практически любой полупрозрачный контейнер можно назвать PBR; однако этот термин чаще используется для определения закрытой системы, а не открытого резервуара или пруда.
Поскольку системы PBR закрыты, культиватор должен подавать все питательные вещества, включая CO.
2 .
PBR может работать в « периодическом режиме», который предполагает пополнение запасов реактора после каждого сбора урожая, но также можно выращивать и собирать урожай непрерывно. Непрерывная работа требует точного контроля всех элементов для предотвращения немедленного разрушения. Производитель обеспечивает стерилизованную воду, питательные вещества, воздух и углекислый газ в правильных нормах. Это позволяет реактору работать в течение длительного времени. Преимущество состоит в том, что водоросли, растущие в « логарифмической фазе », обычно содержат более высокое содержание питательных веществ, чем старые « стареющие » водоросли. Культура водорослей — это выращивание водорослей в прудах или других ресурсах. Максимальная продуктивность достигается тогда, когда «скорость обмена» (время обмена одного объема жидкости) равна «времени удвоения» (по массе или объему) водорослей.
PBR могут удерживать культуру в суспензии или обеспечивать субстрат, на котором культура может образовывать биопленку . Преимущество PBR на основе биопленок состоит в том, что они могут давать гораздо более высокие урожаи при заданном объеме воды, но могут страдать от проблем с отделением клеток от субстрата из-за потока воды, необходимого для транспортировки газов и питательных веществ в культуру.
Плоские PBR
[ редактировать ]Плоские PBR состоят из серии плоских прозрачных панелей, которые накладываются друг на друга, образуя между ними тонкий слой жидкости. В этом тонком слое жидкости, который постоянно циркулирует, растут водоросли, способствующие перемешиванию и предотвращающие застой. Панели обычно изготавливаются из стекла или пластика и могут быть расположены в различных конфигурациях для оптимизации освещенности. Плоские панели PBR обычно используются для выращивания с низкой и средней плотностью и хорошо подходят для видов, которым требуется более низкая интенсивность освещения и максимальная площадь поверхности для оптимального воздействия света. Контроль температуры в плоскопанельной системе PBR осуществляется путем охлаждения культуры в резервуарной камере с помощью охлаждающей водяной рубашки, а также путем разбрызгивания холодной воды на поверхность плоской панели. [74]
Трубчатые PBR
[ редактировать ]Трубчатые PBR состоят из длинных прозрачных трубок, ориентированных вертикально или горизонтально. Водоросли выращиваются внутри трубок, которые обычно изготавливаются из стекла или пластика. Трубки расположены спирально или змеевидно, чтобы увеличить площадь поверхности для воздействия света. Циркуляция в трубках может осуществляться непрерывно или периодически, чтобы способствовать перемешиванию и предотвратить застой. Трубчатые PBR обычно используются для выращивания с высокой плотностью посева и хорошо подходят для видов, которым требуется высокая интенсивность освещения. Регулирование температуры в трубчатом PBR является сложной задачей, которая обычно достигается путем наружного разбрызгивания деионизированной воды, которая позволяет охлаждать пробирки и впоследствии снижает температуру культуры, циркулирующей внутри пробирок. [75]
Биопленочные PBR
[ редактировать ]Биопленочные PBR включают PBR с насадочным слоем и пористым субстратом. ПБР с насадочным слоем могут иметь различную форму, в том числе плоскую или трубчатую. В биореакторах с пористым субстратом (PSBR) биопленка подвергается непосредственному воздействию воздуха и получает воду и питательные вещества за счет капиллярного действия через сам субстрат. Это позволяет избежать проблем с взвешиванием клеток, поскольку поток воды через поверхность биопленки отсутствует. Культура может быть заражена переносимыми по воздуху организмами, но защита от других организмов является одной из функций биопленки.
Пластиковый пакет PBR
[ редактировать ]Пластиковые пакеты V-образной формы обычно используются в закрытых системах выращивания водорослей по нескольким причинам. Эти пакеты изготовлены из полиэтилена высокой плотности (HDPE) и предназначены для хранения культур водорослей в закрытой среде, обеспечивая идеальную среду для роста водорослей. Пластиковые пакеты V-образной формы эффективны для выращивания различных видов водорослей, включая хлореллу , спирулину и наннохлоропсис . [76] Было обнаружено, что скорость роста и выход биомассы Chlorella vulgaris в пластиковых пакетах V-образной формы выше, чем в пластиковых пакетах любой другой формы. Различные конструкции пластиковых пакетов на основе PBR разработаны для запечатывания пластиковых пакетов в разных местах образования, пластиковых пакетов с плоским дном, подвесных пластиковых пакетов V-образной формы, пластиковых пакетов с горизонтальной укладкой, которые служат разновидностью плоской системы PBR, и т. д. Многие полиэтиленовые пакеты Предлагаются конструкции на основе этих технологий, но лишь немногие из них используются в коммерческих масштабах из-за их производительности. Эксплуатация пластиковых пакетов утомительна, поскольку их необходимо заменять после каждого использования для поддержания стерильности, что является трудоемкой задачей для крупномасштабных предприятий. [77] [78]
Сбор урожая
[ редактировать ]Водоросли можно собирать с помощью микросеток, центрифугирования , флокуляции . [79] и пенной флотацией .
Прерывание подачи углекислого газа может привести к самостоятельной флокуляции водорослей, что называется «автофлокуляцией».
« Хитозан », коммерческий флокулянт , чаще используемый для очистки воды, намного дороже. Порошкообразные панцири ракообразных перерабатываются для получения хитина , полисахарида, получают хитозан содержащегося в панцирях, из которого путем деацетилирования . Более солоноватая или соленая вода требует большего количества флокулянта. Флокуляция часто оказывается слишком дорогой для крупных предприятий.
Квасцы и хлорид железа используются в качестве химических флокулянтов.
При пенной флотации культиватор превращает воду в пену, а затем снимает водоросли сверху. [80]
Ультразвук и другие методы сбора данных в настоящее время находятся в стадии разработки. [81] [82]
Добыча нефти
[ редактировать ]Масло водорослей находит разнообразное коммерческое и промышленное применение и добывается различными методами. Оценки стоимости добычи масла из микроводорослей различаются, но, вероятно, они примерно в три раза выше, чем стоимость добычи пальмового масла . [83]
Физическое извлечение
[ редактировать ]На первом этапе экстракции масло необходимо отделить от остальных водорослей. Самый простой метод — механическое дробление . Когда водоросли высушены, в них сохраняется содержание масла, которое затем можно «выжать» с помощью масляного пресса . Различные штаммы водорослей требуют разных методов отжима масла, включая использование шнека, экспеллера и поршня. Многие коммерческие производители растительного масла используют сочетание механического прессования и химических растворителей при экстракции масла. Это использование часто также применяется для добычи водорослевого масла.
Осмотический шок — это внезапное снижение осмотического давления , которое может привести к разрыву клеток в растворе. Осмотический шок иногда используется для высвобождения клеточных компонентов, таких как масло.
Ультразвуковая экстракция, раздел сонохимии , может значительно ускорить процессы экстракции. С помощью ультразвукового реактора ультразвуковые волны используются для создания кавитационных пузырьков в материале растворителя. Когда эти пузырьки схлопываются возле стенок клеток, возникающие в результате ударные волны и струи жидкости заставляют стенки этих клеток разрушаться и высвобождать их содержимое в растворитель. [84] Ультразвуковая обработка может улучшить базовую ферментативную экстракцию.
Химическая экстракция
[ редактировать ]химические растворители При экстракции масел часто используются . Обратной стороной использования растворителей для экстракции нефти являются опасности, связанные с работой с химикатами. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать воздействия паров и контакта с кожей, поскольку любой из этих факторов может нанести серьезный вред здоровью. Химические растворители также представляют опасность взрыва. [85]
Распространенным химическим растворителем является гексан , который широко используется в пищевой промышленности и относительно недорог. Бензол и эфир также могут отделять масло. Бензол классифицируется как канцероген .
Другим методом химической экстракции растворителем является экстракция в Сокслете . В этом методе масла из водорослей экстрагируются путем многократной промывки или перколяции органическим растворителем, таким как гексан или петролейный эфир , при кипячении с обратным холодильником в специальной стеклянной посуде. [86] Ценность этого метода в том, что растворитель используется повторно для каждого цикла.
Ферментативная экстракция использует ферменты для разрушения клеточных стенок, а вода выступает в качестве растворителя. Это значительно облегчает фракционирование масла. Затраты на этот процесс экстракции оцениваются намного выше, чем на экстракцию гексаном. [87]
Сверхкритический CO 2 также можно использовать в качестве растворителя. В этом методе CO 2 сжижается под давлением и нагревается до такой степени, что он становится сверхкритическим (обладающим свойствами как жидкости, так и газа), что позволяет ему действовать как растворитель. [88] [89]
Другие методы все еще разрабатываются, в том числе для извлечения определенных типов масел, например, с высоким содержанием длинноцепочечных высоконенасыщенных жирных кислот. [81] [82]
Коллекции культур водорослей
[ редактировать ]Конкретные штаммы водорослей можно получить из коллекций культур водорослей: более 500 коллекций культур зарегистрированы во Всемирной федерации коллекций культур. [90]
См. также
[ редактировать ]- Цветение водорослей - распространение планктонных водорослей в воде.
- Питательный раствор для водорослей
- Программа по водным видам
- Производство биологического водорода (водоросли) – водород, который производится биологическим путем.
- Биотопливо – Вид биологического топлива
- Биотопливные системы
- Биотехнология - использование живых систем и организмов для разработки или производства полезных продуктов.
- Каррагинан – природный линейный сульфатированный полисахарид.
- Фотобиореактор - Биореактор с источником света для выращивания фотосинтезирующих микроорганизмов.
- Выращивание морских водорослей - Выращивание водных водорослей.
- Коллекция культур микроводорослей SERI
- Витамин B12 – витамин, участвующий в метаболизме животных клеток.
Источники
[ редактировать ] В эту статью включен текст из бесплатного контента . Лицензия CC BY-SA 3.0 IGO ( лицензионное заявление/разрешение ). Текст взят из книги «Кратко, Состояние мирового рыболовства и аквакультуры, 2018» , ФАО, ФАО.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Хуземанн, М.; Уильямс, П.; Эдмундсон, Скотт Дж.; Чен, П.; Крук, Р.; Куллинан, В.; Кроу, Б.; Лундквист, Т. (сентябрь 2017 г.). «Фотобиореактор лабораторного симулятора пруда с водорослями (LEAPS): валидация с использованием открытых прудовых культур Chlorella sorokiniana и Nannochrominiana salina» . Водорослевые исследования . 26 : 39–46. Бибкод : 2017AlgRe..26...39H . дои : 10.1016/j.algal.2017.06.017 . ISSN 2211-9264 . ОСТИ 1581797 .
- ^ Лейн, Кэти; Дербишир, Эмма; Ли, Вейли; Бреннан, Чарльз (январь 2014 г.). «Биодоступность и потенциальное использование вегетарианских источников жирных кислот омега-3: обзор литературы». Критические обзоры в области пищевой науки и питания . 54 (5): 572–579. дои : 10.1080/10408398.2011.596292 . ПМИД 24261532 . S2CID 30307483 .
- ^ Уинвуд, Р.Дж. (2013). «Водорослевое масло как источник жирных кислот омега-3». Обогащение пищевых продуктов жирными кислотами Омега-3 . Серия публикаций Woodhead по пищевой науке, технологиям и питанию. стр. 389–404. дои : 10.1533/9780857098863.4.389 . ISBN 978-0-85709-428-5 .
- ^ Ленихан-Гилс, Джорджия; Епископ, Карен; Фергюсон, Линнетт (18 апреля 2013 г.). «Альтернативные источники жиров омега-3: можем ли мы найти устойчивую замену рыбе?» . Питательные вещества . 5 (4): 1301–1315. дои : 10.3390/nu5041301 . ПМЦ 3705349 . ПМИД 23598439 .
- ^ Венкатеш, Г. (1 марта 2022 г.). «Циркулярная биоэкономика — парадигма будущего: систематический обзор публикаций научных журналов с 2015 по 2021 год» . Круговая экономика и устойчивое развитие . 2 (1): 231–279. Бибкод : 2022CirES...2..231В . дои : 10.1007/s43615-021-00084-3 . ISSN 2730-5988 . S2CID 238768104 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Диас, Крисандра Дж.; Дуглас, Кай Дж.; Канг, Калиса; Коларик, Эшлинн Л.; Малиновский, Родеон; Торрес-Тиджи, Ясин; Молино, Жуан В.; Бадари, Амр; Мэйфилд, Стивен П. (2023). «Развитие водорослей как устойчивого источника пищи» . Границы в питании . 9 . дои : 10.3389/fnut.2022.1029841 . ISSN 2296-861X . ПМК 9892066 . ПМИД 36742010 .
- ^ Кратко: Состояние мирового рыболовства и аквакультуры, 2018 г. (PDF) . ФАО. 2018.
- ^ Вердельо Виейра, Витор; Кадоре, Жан-Поль; Асьен, Ф. Габриэль; Бенеманн, Джон (январь 2022 г.). «Разъяснение наиболее важных концепций, связанных с сектором производства микроводорослей» . Процессы . 10 (1): 175. дои : 10.3390/pr10010175 . hdl : 10835/13146 . ISSN 2227-9717 .
- ^ Перейти обратно: а б с Грин, Чарльз; Скотт-Бюхлер, Селина; Хауснер, Арджун; Джонсон, Закари; Лей, Синь Гэнь; Хантли, Марк (2022). «Преобразование будущего морской аквакультуры: подход экономики замкнутого цикла» . Океанография : 26–34. дои : 10.5670/oceanog.2022.213 . ISSN 1042-8275 .
- Новостная статья об исследовании: «Богатые питательными веществами водоросли могут помочь удовлетворить глобальный спрос на продовольствие: исследователи Корнелла» . CTVNews . 20 октября 2022 г. Проверено 17 ноября 2022 г.
- ^ «Микробный белок: многообещающий и устойчивый пищевой и кормовой ингредиент – Северный центр CCU» . Проверено 1 июля 2022 г.
- ^ Мамфорд, Т.Ф. и Миура, А. 4. Порфира как пища: выращивание и экономика. в Лемби, Калифорния, и Вааланде-младшем, 1988. Водоросли и вопросы человека. Издательство Кембриджского университета, Кембридж. ISBN 0-521-32115-8
- ^ «Трансгенные растения производят жирные кислоты омега-3 и омега-6» (PDF) . Школа биологии и биохимии, Университет Бата , Англия, Великобритания. Архивировано (PDF) из оригинала 28 августа 2006 г. Проверено 29 августа 2006 г.
- ^ Артерберн, Линда М.; Окен, Гарри А.; Бэйли Холл, Эйлин; Хамерсли, Жаклин; Куратко, Конни Н.; Хоффман, Джеймс П. (1 июля 2008 г.). «Капсулы с водорослевым маслом и приготовленный лосось: питательно эквивалентные источники докозагексаеновой кислоты». Журнал Американской диетической ассоциации . 108 (7): 1204–1209. дои : 10.1016/j.jada.2008.04.020 . ISSN 0002-8223 . ПМИД 18589030 .
- ^ Райан, Лиза; Симингтон, Эми М. (1 декабря 2015 г.). «Добавки с маслом водорослей являются жизнеспособной альтернативой добавкам с рыбьим жиром с точки зрения докозагексаеновой кислоты (22:6n-3; DHA)». Журнал функциональных продуктов питания . 19 : 852–858. дои : 10.1016/j.jff.2014.06.023 . ISSN 1756-4646 .
- ^ Йенни Квок. «Бетенок с могучим ударом» . Неделя Азии . CNN.tv.
- ^ «Афанизоменон Флос-Аква Сине-Зеленые Водоросли» . Оздоровительный центр «Энергия для жизни». Архивировано из оригинала 26 апреля 2006 г. Проверено 29 августа 2006 г.
- ^ «Пищевая ценность микроводорослей» . Департамент рыболовства США. Архивировано из оригинала 26 августа 2006 года . Проверено 29 августа 2006 г.
- ^ «Фактор роста хлореллы» . Naturalways.com . Проверено 29 января 2022 г.
- ^ «Сенсорные свойства мороженого со вкусом клубники и ванили, дополненного эмульсией масла водорослей» . Кафедра пищевых наук, Университет штата Пенсильвания . Архивировано из оригинала 6 мая 2007 г. Проверено 29 августа 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б Чепмен, виджей; Чепмен, диджей (1980). Морские водоросли и их использование . Лондон: Chapman and Hall Ltd. doi : 10.1007/978-94-009-5806-7 . ISBN 978-94-009-5808-1 .
- ^ Перейти обратно: а б Гири, доктор медицины; Бланден, Г. (1991). Ресурсы морских водорослей в Европе: использование и потенциал . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-92947-5 .
- ^ Леки, Эвелин (14 января 2021 г.). «Ученые Аделаиды превращают морские микроводоросли в «суперпродукты», заменяющие животные белки» . Новости АВС . Австралийская радиовещательная корпорация . Проверено 17 января 2021 г.
- ^ «Обзор выращивания, производства и использования спирулины в качестве пищи для людей и корма для домашних животных и рыб» (PDF) . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций. 2008.
- ^ Мамфорд, ТФ; Миура, А (1988). «Порфира как продукт питания: выращивание и экономика». В Лемби, Калифорния; Вааланд, младший (ред.). Водоросли и дела человека . стр. 87–117.
- ^ Маккенна, Фил (7 октября 2006 г.). «От дымовой трубы до бензобака». Новый учёный . 192 (2572): 28–29. дои : 10.1016/S0262-4079(06)60667-2 . 1233.
- ^ Оу, Лонгвэнь; Банерджи, Судханья; Сюй, Хуэй; Коулман, Андре М.; Цай, Хао; Ли, Уйсунг; Вигмоста, Марк С.; Хокинс, Трой Р. (25 октября 2021 г.). «Использование источников углекислого газа высокой чистоты для выращивания водорослей и производства биотоплива в США: возможности и проблемы» . Журнал чистого производства . 321 : 128779. doi : 10.1016/j.jclepro.2021.128779 . ISSN 0959-6526 . S2CID 238739590 .
- ^ «Brilliant Planet управляет фермами по выращиванию водорослей, чтобы вытягивать углерод из воздуха» . ТехКранч . Проверено 12 июня 2022 г.
- ^ Морейра, Диана; Пирес, Хосе КМ (сентябрь 2016 г.). «Улавливание CO2 в атмосфере водорослями: путь отрицательного выброса углекислого газа». Биоресурсные технологии . 215 : 371–379. doi : 10.1016/j.biortech.2016.03.060 . ПМИД 27005790 .
- ^ «Исследования создают живые капли, производящие водород, прокладывая путь к альтернативному источнику энергии будущего» . физ.орг . Архивировано из оригинала 16 декабря 2020 года . Проверено 9 декабря 2020 г.
- ^ Сюй, Чжицзюнь; Ван, Шэнлян; Чжао, Чуньюй; Ли, Шансонг; Лю, Сяомань; Ван, Лей; Ли, Мэй; Хуан, Синь; Манн, Стивен (25 ноября 2020 г.). «Фотосинтетическое производство водорода капельными микробными микрореакторами в аэробных условиях» . Природные коммуникации . 11 (1): 5985. Бибкод : 2020NatCo..11.5985X . дои : 10.1038/s41467-020-19823-5 . ISSN 2041-1723 . ПМЦ 7689460 . ПМИД 33239636 .
- ^ Талаи, Марьям; Махдавинежад, Мохаммаджавад; Азари, Рахман (1 марта 2020 г.). «Тепловые и энергетические характеристики биореактивных фасадов из водорослей: обзор». Журнал строительной техники . 28 : 101011. doi : 10.1016/j.jobe.2019.101011 . ISSN 2352-7102 . S2CID 210245691 .
- ^ Уилкинсон, Сара; Столлер, Пол; Ральф, Питер; Хамдорф, Брентон; Катана, Лейла Наварро; Кузава, Габриэла Сантана (1 января 2017 г.). «Изучение возможности использования технологии строительства из водорослей в Новом Южном Уэльсе» . Процедия Инжиниринг . 180 : 1121–1130. дои : 10.1016/j.proeng.2017.04.272 . ISSN 1877-7058 .
- ^ Перейти обратно: а б Назарет, Аарон (2018). «Бионическая архитектура». Исследовательский проект . Технологический институт Unitec: 1–69.
- ^ Прокш, Гундула (2012). «Повышение устойчивости – интеграция выращивания водорослей в искусственную среду» . EAR Эдинбургского архитектурного исследования . 33 .
- ^ Талаи, Марьям; Махдавинежад, Мохаммаджавад; Азари, Рахман; Хагиги, Хади Мотевали; Аташдаст, Али (1 августа 2022 г.). «Тепловые и энергетические характеристики биореактивного фасада из микроводорослей, реагирующего на пользователя, для адаптации к климату». Устойчивые энергетические технологии и оценки . 52 : 101894. doi : 10.1016/j.seta.2021.101894 . ISSN 2213-1388 . S2CID 246353563 .
- ^ «Окна из биопанелей из водорослей производят электроэнергию, кислород и биомассу и поглощают CO2» . Новый Атлас . 11 июля 2022 г. Проверено 21 августа 2022 г.
- ^ Палея, Амейя (13 июля 2022 г.). «Панели, заполненные водорослями, могут генерировать кислород и электричество, поглощая CO2» . Интересный инжиниринг.com . Проверено 21 августа 2022 г.
- ^ Ортега, Алехандра; Джеральди, Северная Каролина; Алам, И.; Камау, А.А.; Ацинас, С.; Логарес, Р.; Газоль, Дж.; Массана, Р.; Краузе-Йенсен, Д.; Дуарте, К. (2019). «Важный вклад макроводорослей в секвестрацию углерода в океане» . Природа Геонауки . 12 (9): 748–754. Бибкод : 2019NatGe..12..748O . дои : 10.1038/s41561-019-0421-8 . hdl : 10754/656768 . S2CID 199448971 . Архивировано из оригинала 6 мая 2021 года . Проверено 18 июля 2020 г.
- ^ Темпл, Джеймс (19 сентября 2021 г.). «Компании, надеющиеся выращивать водоросли, поглощающие углерод, возможно, опережают науку» . Обзор технологий Массачусетского технологического института . Архивировано из оригинала 19 сентября 2021 года . Проверено 25 ноября 2021 г.
- ^ Фланнери, Тим (20 ноября 2015 г.). «Климатический кризис: морские водоросли, кофе и цемент могут спасти планету» . Хранитель . Архивировано из оригинала 24 ноября 2015 года . Проверено 25 ноября 2015 г.
- ^ Ванегаса, Швейцария; Бартлетта, Дж. (11 февраля 2013 г.). «Зеленая энергия из морских водорослей: производство и состав биогаза в результате анаэробного переваривания ирландских видов морских водорослей». Экологические технологии . 34 (15): 2277–2283. Бибкод : 2013EnvTe..34.2277V . дои : 10.1080/09593330.2013.765922 . ПМИД 24350482 . S2CID 30863033 .
- ^ Перейти обратно: а б Чунг, Индиана; Бердалл, Дж.; Мехта, С.; Саху, Д.; Стойкович, С. (2011). «Использование морских макроводорослей для связывания углерода: критическая оценка». Журнал прикладной психологии . 23 (5): 877–886. Бибкод : 2011JAPco..23..877C . дои : 10.1007/s10811-010-9604-9 . S2CID 45039472 .
- ^ Дуарте, Карлос М.; У, Цзяпин; Сяо, Си; Брюн, Аннетт; Краузе-Йенсен, Дорте (2017). «Может ли выращивание морских водорослей сыграть роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации?» . Границы морской науки . 4 : 100. дои : 10.3389/fmars.2017.00100 . ISSN 2296-7745 .
- ^ Беренфельд, Майкл Дж. (2014). «Климатический танец планктона». Природа Изменение климата . 4 (10): 880–887. Бибкод : 2014NatCC...4..880B . дои : 10.1038/nclimate2349 .
- ^ Маклеод, Э.; Чмура, Г.Л.; Бульон, С.; Салм, Р.; Бьорк, М.; Дуарте, CM; Силлиман, БР (2011). «План синего углерода: к лучшему пониманию роли прибрежных сред обитания с растительностью в связывании CO 2 » (PDF) . Границы в экологии и окружающей среде . 9 (10): 552–560. Бибкод : 2011FrEE....9..552M . дои : 10.1890/110004 . Архивировано (PDF) из оригинала 20 декабря 2016 г. Проверено 30 сентября 2019 г.
- ^ Алам, Сахиб (01 января 2022 г.), Ахмад, Ашфак; Банат, Фаузи; Тахер, Ханифа (ред.), «Глава 9 – Водоросли: новое сырье для производства биотоплива» , Algal Biotechnology , Elsevier, стр. 165–185, doi : 10.1016/b978-0-323-90476-6.00003-0 , ISBN 978-0-323-90476-6 , заархивировано из оригинала 26 февраля 2023 г. , получено 26 февраля 2023 г.
- ^ Дуарте, Карлос М.; У, Цзяпин; Сяо, Си; Брюн, Аннетт; Краузе-Йенсен, Дорте (2017). «Может ли выращивание морских водорослей сыграть роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации?» . Границы морской науки . 4 . дои : 10.3389/fmars.2017.00100 . ISSN 2296-7745 .
- ^ Перейти обратно: а б с Фрелих, Галли Э.; Аффлербах, Джейми С.; Фрейзер, Мелани; Халперн, Бенджамин С. (23 сентября 2019 г.). «Потенциал синего роста для смягчения последствий изменения климата за счет компенсации водорослей» . Современная биология . 29 (18): 3087–3093.e3. Бибкод : 2019CBio...29E3087F . дои : 10.1016/j.cub.2019.07.041 . ISSN 0960-9822 . ПМИД 31474532 .
- ^ Биндофф, Нидерланды; Чунг, WWL; Кайро, JG; Аристеги, Ж.; и др. (2019). «Глава 5: Изменение океана, морских экосистем и зависимых сообществ» (PDF) . Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях меняющегося климата . стр. 447–587. Архивировано (PDF) из оригинала 28 мая 2020 г. Проверено 9 февраля 2023 г.
- ^ Хуан С; Чен, МВт; Се, Дж.Л.; Лин, Вашингтон; Чен, ПК; Чиен, Л.Ф. (2006). «Экспрессия ртутной редуктазы из Bacillus megaterium MB1 в эукариотической микроводоросли Chlorella sp. DT: подход к фиторемедиации ртути». Appl Microbiol Biotechnol . 72 (1): 197–205. дои : 10.1007/s00253-005-0250-0 . ПМИД 16547702 . S2CID 9693543 .
- ^ «Ученые успешно разработали «термостойкий» коралл для борьбы с обесцвечиванием» . физ.орг . Проверено 12 июня 2020 г.
- ^ Корнуолл, Уоррен (13 мая 2020 г.). «Выведенные в лаборатории водоросли могут защитить коралловые рифы». Наука . дои : 10.1126/science.abc7842 . S2CID 219408415 .
- ^ Бюргер, П.; Альварес-Роа, К.; Коппин, CW; Пирс, СЛ; Чакраварти, LJ; Окшотт, Дж. Г.; Эдвардс, Орегон; Оппен, фургон MJH (1 мая 2020 г.). «Эволюционировавшие под воздействием тепла симбионты микроводорослей повышают устойчивость кораллов к обесцвечиванию» . Достижения науки . 6 (20): eaba2498. Бибкод : 2020SciA....6.2498B . дои : 10.1126/sciadv.aba2498 . ПМК 7220355 . ПМИД 32426508 .
- ^ Се, Шуанси; Цзяо, Няньдун; Тунг, Стив; Лю, Ляньцин (июнь 2016 г.). «Управляемое регулярное передвижение микророботов из клеток водорослей». Биомедицинские микроустройства . 18 (3): 47. дои : 10.1007/s10544-016-0074-y . ПМИД 27206511 . S2CID 254278019 .
- ^ Перейти обратно: а б Старкс, Сенне (31 октября 2012 г.) Место под солнцем: водоросли — это урожай будущего, по мнению исследователей из Geel. Архивировано 5 сентября 2013 г. в Wayback Machine Flanders Today, проверено 8 декабря 2012 г.
- ^ «Идентификация и количественная оценка бактерий, связанных с культивируемой спирулиной, и влияние физиологических факторов» (PDF) . Откройте.uct.ac.za . Проверено 29 января 2022 г.
- ^ «Биологические ресурсы» . Архивировано из оригинала 8 декабря 2008 г. Проверено 17 июня 2008 г.
- ^ «Руководство по цианобактериям, производящим геосмин и MIB, в Соединенных Штатах», Изагирре и Тейлор, Water Science Technology, 2004, 49 (9): стр. 19-24.
- ^ Перейти обратно: а б Рейнольдс, Даман; Каминити, Джефф; Эдмундсон, Скотт; Гао, Сун; Уик, Макдональд; Хюземанн, Михаэль (12 июля 2022 г.). «Белки морских водорослей являются питательно ценными компонентами рациона человека» . Американский журнал клинического питания . 116 (4): 855–861. дои : 10.1093/ajcn/nqac190 . ISSN 0002-9165 . ПМИД 35820048 .
- ^ «Морские водоросли: растения или водоросли?» . Национальная прибрежная ассоциация Пойнт-Рейес . Проверено 1 декабря 2018 г.
- ^ Чжан, Личжу; Ляо, Вэй; Хуан, Яджун; Вэнь, Юйси; Чу, Яояо; Чжао, Чао (13 октября 2022 г.). «Глобальное выращивание и переработка морских водорослей за последние 20 лет» . Производство продуктов питания, переработка и питание . 4 (1). дои : 10.1186/s43014-022-00103-2 .
- ^ Бушманн, Алехандро Х.; Камю, Каролина; Инфанте, Хавьер; Неори, Амир; Израиль, Альваро; Эрнандес-Гонсалес, Мария К.; Переда, Сандра В.; Гомес-Пинчетти, Хуан Луис; Гольберг, Александр; Тадмор-Шалев, Нива; Кричли, Алан Т. (2 октября 2017 г.). «Производство морских водорослей: обзор глобального состояния эксплуатации, сельского хозяйства и новой исследовательской деятельности». Европейский журнал психологии . 52 (4): 391–406. Бибкод : 2017EJPhy..52..391B . дои : 10.1080/09670262.2017.1365175 . ISSN 0967-0262 . S2CID 53640917 .
- ^ Спросите, Э.И. (1990). Справочник по выращиванию Cottonii и Spinosum . Филиппины: FMC BioPolymer Corporation. п. 52.
- ^ Перейти обратно: а б Джонс, Никола (15 марта 2023 г.). «Опубликованная ставка на водоросли» . Журнал Хакай . Проверено 19 марта 2023 г.
- ^ Ван, Тайпин; Ян, Чжаоцин; Дэвис, Джонатан; Эдмундсон, Скотт Дж. (01 мая 2022 г.). Количественная оценка биоэкстракции азота на фермах по выращиванию морских водорослей – пример моделирования и мониторинга в реальном времени в Худ-Канале, штат Вашингтон (технический отчет). Управление научно-технической информации . дои : 10.2172/1874372 .
- ^ Дуарте, Карлос М.; У, Цзяпин; Сяо, Си; Брюн, Аннетт; Краузе-Йенсен, Дорте (2017). «Может ли выращивание морских водорослей сыграть роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации?» . Границы морской науки . 4 . дои : 10.3389/fmars.2017.00100 . hdl : 10754/623247 . ISSN 2296-7745 .
- ^ Биндофф, Нидерланды; Чунг, WWL; Кайро, JG; Аристеги, Ж.; и др. (2019). «Глава 5: Изменение океана, морских экосистем и зависимых сообществ» (PDF) . Специальный доклад МГЭИК об океане и криосфере в условиях меняющегося климата . стр. 447–587.
- ^ Шива Киран, РР; Мадху, генеральный директор; Сатьянараяна, СВ; Калпана, П; Биндия, П; Субба Рангаиа, Дж. (2015). «Равновесные и кинетические исследования биосорбции свинца тремя видами Spirulina (Arthrospira) в прудах с открытым каналом». Журнал биохимических технологий . 6 (1): 894–909.
- ^ Сполаоре, Полина; Жоаннис-Кассан, Клэр; Дюран, Эли; Исамбер, Арсен (2006–02). «Коммерческое применение микроводорослей». Журнал бионауки и биоинженерии . 101 (2): 87–96. дои : 10.1263/jbb.101.87. ISSN 1389-1723
- ^ Петр, Цезарь; Санчес, Наоми; Владельцы-Лиано, Клара; Мартинес, Хизер (7 августа 2013 г.). «Выращивание в открытом море путем пересадки молодых листьев водорослей Saccharina latissima». Журнал прикладной психологии . 26 (1): 519–528. дои : 10.1007/s10811-013-0096-2. ISSN 0921-8971
- ^ Хавам, Джордж; Уоллер, Питер; Гао, Сун; Эдмундсон, Скотт Дж.; Вигмоста, Марк С.; Огден, Кимберли (май 2019 г.). «Модель температуры, испарения и продуктивности в приподнятых экспериментальных путях роста водорослей и сравнение с коммерческими путями» . Водорослевые исследования . 39 : 101448. Бибкод : 2019AlgRe..3901448K . дои : 10.1016/j.algal.2019.101448 . ISSN 2211-9264 . ОСТИ 1581776 . S2CID 92558441 .
- ^ Кляйн, Бруно; Дэвис, Райан (5 апреля 2022 г.). «Производство биомассы водорослей с помощью выращивания водорослей в открытом пруду на ферме: состояние технологий и будущие исследования в 2021 году».
- ^ SA, Ассоциация местного самоуправления (19 июня 2020 г.). «Высокопроизводительные водорослевые пруды (HRAP)». LGA Южная Австралия . Проверено 23 марта 2023 г.
- ^ Сьерра, Э.; Асьен, ФГ; Фернандес, Х.М.; Гарсия, JL; Гонсалес, К.; Молина, Э. (2008–05). «Характеристика плоского фотобиореактора для производства микроводорослей». Химико-технологический журнал . 138 (1–3): 136–147. дои :10.1016/j.cej.2007.06.004
- ^ Торзилло, Джузеппе; Чини Зиттелли, Грациелла (2015), «Трубчатые фотобиореакторы», Algal Biorefinery , Cham: Springer International Publishing, стр. 187–212, ISBN 978-3-319-20199-3 , получено 23 марта 2023 г.
- ^ Чен, Ю Пей; Хуан, Яо Синь; Хуан, Сян Чин (01 марта 2021 г.). «Различный фотобиореактор типа пластикового пакета для производства биомассы видов хлореллы». Серия конференций IOP: Материаловедение и инженерия . 1113 (1): 012004. doi : 10.1088/1757-899x/1113/1/012004. ISSN 1757-8981.
- ^ Ван, Бэй; Лан, Кристофер К.; Хорсман, Марк (2012–07). «Закрытые фотобиореакторы для производства биомассы микроводорослей». Достижения биотехнологии . 30 (4): 904–912. doi :10.1016/j.biotechadv.2012.01.019. ISSN 0734-9750
- ^ Хуан, Циншань; Цзян, Фухуа; Ван, Ляньчжоу; Ян, Чао (2017–06). «Проектирование фотобиореакторов для массового культивирования фотосинтезирующих организмов». Инженерное дело . 3 (3): 318–329. дои : 10.1016/j.eng.2017.03.020. ISSN 2095-8099
- ^ Д. Биланович; А. Сукеник; Г. Шелеф (1988). «Флокуляция микроводорослей катионными полимерами. Влияние средней солености». Биомасса . 17 (1). Эльзевир Лтд: 65–76. дои : 10.1016/0144-4565(88)90071-6 .
- ^ Гилберт В. Левин; Джон Р. Кленденнинг; Арон Гибор; Фредерик Д. Богар (1961). «Сбор водорослей пенной флотацией» (PDF) . Прикладная микробиология . 10 (2). Research Resources, Inc, Вашингтон, округ Колумбия: 169–175. doi : 10.1128/am.10.2.169-175.1962 . ПМЦ 1057831 . ПМИД 14464557 . Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ Перейти обратно: а б Босма, Рук; Ван Спронсен, Вим А; Трампер, Йоханнес; Вейффельс, Рене Х (март 2003 г.). «Ультразвук, новый метод разделения для сбора микроводорослей». Журнал прикладной психологии . 15 (2–3): 143–153. Бибкод : 2003JAPco..15..143B . дои : 10.1023/A:1023807011027 . S2CID 11377093 .
- ^ Перейти обратно: а б «Устройство и способ сепарации микроводорослей, патент США 6524486» . Патентный департамент США . Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ Чисти, Ю. (2007). «Биодизель из микроводорослей». Достижения биотехнологии . 25 (3): 294–306. doi : 10.1016/j.biotechadv.2007.02.001 . ПМИД 17350212 . S2CID 18234512 .
- ^ «Сонохимия» . Государственный центр пищевых технологий острова Принца Эдуарда . Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ «Часто задаваемые вопросы о незаменимых жирных кислотах и травах: какова опасность гексана?» . Здоровье от Солнца. Архивировано из оригинала 20 июня 2006 г. Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ «Автоматическая экстракция по Сокслету» . www.cyberlipid.org. Архивировано из оригинала 27 сентября 2006 года . Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ «Водно-ферментативное извлечение масла из семян рапса» . Институт прикладной экономики окружающей среды . Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ «Как работают сверхкритические жидкости?» . Сверхкритические флюидные технологии. Архивировано из оригинала 15 декабря 2004 г. Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ «Применение нутрицевтиков и сверхкритических жидкостей: производство концентрата астаксантина» . Фазекс. Архивировано из оригинала 27 августа 2006 года . Проверено 28 августа 2006 г.
- ^ «Домашние страницы коллекций культуры мира» . 10 декабря 2009 года. Архивировано из оригинала 21 ноября 2009 года . Проверено 10 декабря 2009 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Альгакультура в Керли
- Грин, Чарльз; и др. (2022). «Преобразование будущего морской аквакультуры: подход экономики замкнутого цикла» . Океанография : 26–34. дои : 10.5670/oceanog.2022.213 .
- Диас, Крисандра Дж.; и др. (2023). «Развитие водорослей как устойчивого источника пищи» . Границы в питании . 9 . дои : 10.3389/fnut.2022.1029841 . ПМК 9892066 . ПМИД 36742010 .
- Грин, Чарльз; и др. (04.12.2016). «Морские микроводоросли: климат, энергетика и продовольственная безопасность моря» . Океанография . 29 (4). дои : 10.5670/oceanog.2016.91 . HDL : 11250/2436441 .
- www.sas.org Как вырастить планктонный зверинец (выращивание микроводорослей в домашних условиях в бутылках из-под газировки)
- io.uwinnipeg.ca разведение водорослей в системах периодического и непрерывного действия в небольших масштабах
- Как заставить водоросли расти. Архивировано 4 июля 2009 г. в Wayback Machine.
- www.unu.edu. Архивировано 16 февраля 2007 г. в Wayback Machine. Индийский опыт использования прудов с водорослями.
- Сообщения в блоге | Герд-Клек-141049 | Мировой список компаний, занимающихся возобновляемыми источниками энергии, занимающихся производством микроводорослей.
- Фотобиореакторы: масштабирование и оптимизация Кандидатская диссертация Вагенинген УР.
- Исследования водорослей в Вагенингене, UR
- Фотобиореактор с использованием полиэтилена и проволочной сетки. Архивировано 25 декабря 2009 г. в Wayback Machine .
- Instructables.com – Простое домашнее выращивание и разведение водорослей
- Microphyt - Производство микроводорослей и конструкция фотобиореактора. Архивировано 21 февраля 2020 г. в Wayback Machine.