High Productivity Cultivation of Microalgae without Concentrated CO2 Input

光合作用 碱度 碳酸氢盐 生物量(生态学) 小球藻 环境科学 生物燃料 固碳 无机碳总量 环境化学 制浆造纸工业 化学 生产力 藻类 二氧化碳 小球藻 植物 农学 生态学 生物 有机化学 工程类 宏观经济学 经济
作者
Agasteswar Vadlamani,Brahmaiah Pendyala,Sridhar Viamajala,Sasidhar Varanasi
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:7 (2): 1933-1943 被引量:50
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.8b04094
摘要

Outdoor cultivation of microalgae for biofuel production is not yet economically feasible, in part due to costs associated with CO2 supply. Large point sources of CO2 are also rarely available in proximity to desired large-scale algae cultivation sites (nonagricultural, barren, and flat lands). The cost and location constraints posed by concentrated CO2 supply can be avoided by cultivation of microalgae that have the ability to grow under extreme alkaline pH conditions (pH > 10). These alkaline solutions are effective at scavenging atmospheric CO2 at high rates and, in addition, afford natural protection for desired alkaliphilic microalgae cultivars against common competing organisms and predators. In this study, we report the cultivation of an extreme alkaliphilic microalgae isolate, Chlorella sorokiniana str. SLA-04 in a high pH (pH > 10) medium that also contains a high carbonate/bicarbonate alkalinity (>100 mequiv·L–1). This medium design simultaneously provides (i) a high driving force to effectively scavenge atmospheric CO2 due to the high medium pH and (ii) nonlimiting bicarbonate concentrations (>20 mM) for photosynthetic carbon fixation. We demonstrated high biomass productivities (>16 g·m–2·d–1) in 4.2 m2 raceway ponds by using this medium and without addition of concentrated CO2 (i.e., using atmospheric CO2 alone). Experimental measurements and theoretical mass transfer calculations show that rates of CO2 uptake into the medium from the ambient atmosphere matched or exceeded the rates of dissolved inorganic carbon uptake due to photosynthesis. Further, measured lipid productivities were either higher or comparable to those reported for other raceway pond microalgae cultivations that used concentrated CO2 sparging. This is the first study to report high biomass and lipid productivities of phototrophic microalgae cultures sustained with atmospheric CO2 alone.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英吉利25发布了新的文献求助10
刚刚
欣欣欣欣发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
gwy完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
坚强的钥匙完成签到,获得积分10
2秒前
sapphire完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
东方三问发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
冰刀发布了新的文献求助10
4秒前
Janus完成签到 ,获得积分10
4秒前
只吃7分饱发布了新的文献求助30
5秒前
饱满的映天完成签到,获得积分10
6秒前
隐形曼青应助你好采纳,获得10
6秒前
shjcold完成签到,获得积分10
6秒前
CC完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
虚幻笑晴完成签到 ,获得积分10
7秒前
李欣纾发布了新的文献求助10
7秒前
orange发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
双一刘应助郭竞阳采纳,获得10
8秒前
sparks完成签到,获得积分10
9秒前
NexusExplorer应助shanshan采纳,获得10
9秒前
Akim应助lh采纳,获得10
9秒前
10秒前
灵感菇完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
只吃7分饱完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Copyright应助CC采纳,获得10
13秒前
wagyu发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
14秒前
虚心洪纲应助CZXB采纳,获得10
15秒前
根号五完成签到,获得积分20
16秒前
16秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
The Cambridge Handbook of Intellectual Property and Upcycling 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7208672
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8841684
关于积分的说明 18659290
捐赠科研通 6858795
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3181835
关于科研通互助平台的介绍 2341405
邀请新用户注册赠送积分活动 2156162