КАРТОЧКА ПРОЕКТА,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 17-19-01617

НазваниеПолучение биотоплива из микроводорослей с использованием гидротермального сжижения

РуководительВласкин Михаил Сергеевич, Кандидат технических наук

Организация финансирования, регионФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Объединенный институт высоких температур Российской академии наук, г Москва

Года выполнения при поддержке РНФ2017 - 2019

КонкурсКонкурс 2017 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки, 09-402 - Гидроэнергетика, новые и возобновляемые источники энергии

Ключевые словабиоэнергетика, биотопливо, микроводоросли, гидротермальное сжижение, бионефть, проточный реактор, теплообмен, стрессовые условия культивирования, солнечная энергетика, дисперсные системы, тепловое излучение, рассеивающие среды, масс-спектрометрия высокого разрешения, ионный циклотронный резонанс с преобразованием Фурье

Код ГРНТИ44.09.29


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Предлагаемый проект направлен на решение проблемы переработки микроводорослей в биотопливо. Данная проблема является одной из ключевых на пути широкомасштабного использования микроводорослей в качестве возобновляемого биоэнергетического ресурса. Для переработки микроводорослей в биотопливо предлагается использование процесса гидротермального сжижения, в ходе которого микроводоросли подвергаются влажной термической обработке при температуре до 370 °С и давлении до 25 МПа. В ходе такой обработки компоненты биомассы микроводорослей подвергаются реакциям гидролиза и пиролиза [1], в результате чего образуется ряд жидких углеводородных соединений, как растворимых, так и нерастворимых в воде, а также газообразные и твердые продукты реакций. Целевым продуктом гидротермального сжижения является так называемая «сырая бионефть» (biocrude oil) – жидкие углеводороды, отделяемые от твердой фазы и водного раствора. К основным преимуществам метода гидротермального сжижения относят отсутствие необходимости предварительной сушки исходного сырья и относительно высокий выход продукта (отношение массы продукта к массе исходного сырья) за счет того, что в бионефть преобразуются все компоненты микроводорослей (липиды, белки и углеводы). Целью предлагаемого проекта является обоснованный выбор штаммов микроводорослей, условий их культивирования и параметров гидротермальной обработки, обеспечивающих наиболее полное преобразование энергии солнечного света в теплоту сгорания получаемого биотоплива (бионефти) при низком содержании азота и серы в продуктах сгорания. Для достижения поставленной цели планируется: 1. Выбор штаммов и условий культивирования микроводорослей для их последующего гидротермального сжижения. 2. Выбор параметров процесса гидротермального сжижения, обеспечивающих высокий выход и качество получаемой бионефти при минимальных энергетических затратах. Новизна предлагаемого проекта заключается в том, что для микроводорослей, выбранных из собственной коллекции штаммов, будут впервые экспериментально подобраны стрессоры (такие как повышенная инсоляция, температура, лимитирование в питательных средах азота, фосфора и серы), обеспечивающие максимальный синтез и аккумулирование липидов и углеводов. Впервые будут разработаны способы использования жидкого бай-продукта гидротермального сжижения (водного раствора) для культивирования микроводорослей. Впервые экспериментальные исследования гидротермального сжижения пройдут одновременно на реакторе-автоклаве и проточном реакторе, а ряд экспериментов по гидротермальному сжижению будет осуществлен впервые в мире. В частности, впервые будет проведено сравнение результатов исследования гидротермального сжижения микроводорослей и модельного сырья: аминокислот, липидов, полисахаридов и их композиций заданного состава, входящих в состав микроводорослей. Будет впервые исследована возможность повышения выхода бионефти и понижения содержания в ней серы и азота с использованием гетерогенных катализаторов на основе активированных углей и оксидов и гидроксидов алюминия с заданной пористой структурой. С использованием масс-спектрометрии высокого разрешения (ионный циклотронный резонанс с преобразованием Фурье) и других методов анализа будут определены основные механизмы химических превращений в ходе гидротермального сжижения микроводорослей. Уникальность предлагаемого проекта состоит в привлечении к его выполнению специалистов, обладающих большим опытом и знаниями методов культивирования микроводорослей, современных методов расчета тепломассообмена и переноса направленного и диффузного излучения в дисперсных системах, технологий гидротермальной обработки, а также масс-спектрометрии высокого разрешения для изучения органических веществ.

Ожидаемые результаты
В результате выполнения предлагаемого исследовательского проекта будут выбраны штаммы и условия культивирования микроводорослей для их последующего гидротермального сжижения. Будет проведен поиск и скрининг, как среди коллекционных штаммов, так и штаммов, выделенных из природных образцов микроводорослей, потенциально пригодных для гидротермального сжижения. Будут экспериментально определены оптимальные условия культивирования микроводорослей, обеспечивающих максимальную продуктивность по биомассе, и факторы внешней среды, повышающие содержание липидов и углеводов в микроводорослях. Будут определены перспективные штаммы микроводорослей с высокой урожайностью и низким содержанием белка. Будет создана коллекция таких штаммов. Будут разработаны способы использования жидкого бай-продукта гидротермального сжижения (водного раствора) для культивирования микроводорослей. С учетом поглощения и рассеяния солнечного излучения освещенным верхним слоем водорослей будет оптимизирован рабочий цикл их выращивания. Будет определен ресурсный потенциал производства бионефти из микроводорослей с учетом климатических и инфраструктурных факторов для РФ. В результате выполнения предлагаемого исследовательского проекта будут также выбраны параметры процесса гидротермального сжижения, обеспечивающие высокий выход и качество получаемой бионефти при минимальных энергетических затратах. Будут выбраны оптимальные термодинамические параметры и режимы процесса гидротермального сжижения микроводорослей. Будут выбраны оптимальные условия и растворители для сепарации бионефти. Будет изучено влияния параметров и условий получения бионефти на ее физико-химические свойства. Будет исследована возможность повышения выхода и качества бионефти за счет использования катализаторов и других методов активирования процесса. Будет проведен анализ химических реакций, сопровождающих гидротермальное сжижение микроводорослей. Будут разработаны теплотехнические схемы установок по термической конверсии микроводорослей, в том числе с проработкой вопросов регенерации тепла и сепарации конечного продукта. Будет проведена технико-экономическая оценка перспективных установок по гидротермальному сжижению биомассы. Будут разработаны, апробированы и оптимизированы технические решения по организации непрерывного процесса гидротермального сжижения микроводорослей. В результате выполнения предлагаемого исследовательского проекта будет внесен значительный вклад в понимание механизмов химических превращений компонентов биомассы микроводорослей в ходе гидротермального сжижения. Будут разработаны научно-технические основы переработки влажной биомассы микроводорослей в биотопливо, которые, вообще говоря, могут быть использованы для разработки способов термической переработки других видов органического сырья и отходов. Полученные результаты могут представлять интерес также с точки зрения изучения биоорганического происхождения природной нефти. Успешное выполнение проекта позволит перейти к созданию биоэнергетического комплекса по производству микроводорослей и их переработки в конкурентное биотопливо. Разработанные в ходе предлагаемого проекта экспериментальные методы, теоретические модели и технические решения по гидротермальной обработке микроводорослей могут найти применение в работе с другими видами биомассы и органических отходов.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Была сформирована база данных (БД) культур микроводорослей (МКВ) для выбора тех из них, которые могут быть рекомендованы для эффективного производства биотоплива методом гидротермального сжижения (HTL). На основе коллекции микроводорослей лаборатории возобновляемых источников энергии МГУ имени М.В. Ломоносова, а также многочисленные публикации последних лет в ведущих международных научных изданиях были отобраны 19 штаммов микроводорослей, признанных перспективными для культивирования и переработки методами HTL. Три штамма МКВ на основе их физиолого-биохимических характеристик (скорость роста от 0.18 до 0.25 г/л/сут. по сухому весу; повышенное содержание липидов, пониженное содержание белка), а также способности реагировать на физиологический стресс накоплением нейтральных липидов в клетках были выбраны для испытаний на установке гидротермального сжижения: штаммы зеленых водорослей Chlamydopodium starrii rsemsu Chcc-14/11 (GenBank KU926338), Chlamydomonas globosa rsemsu Chlam-15/11(GenBank KU926335) и цианобактерии Arthrospira platensis rsemsu 1/02-P (GenBank KU855375). В результате была получена биомасса следующего биохимического состава: 1) с различным, возрастающим, содержанием липидов (Arthrospira platensis – 12.1 %; Chlamydopodium starrii – 34.9 %, Chlamydomonas globosa – 47.0 %); 2) сокращенным почти вдвое количеством белка у двух видов зеленых водорослей (C. starrii – 29.1 %, C.globosa – 30.1%) и увеличенным количеством углеводов (C. starrii – 31.4 %, C.globosa – 17.9%). Для обоснования выбора указанных штаммов для целей HTL была проведена серия экспериментов по культивированию кандидатных штаммов МКВ. Разработана и апробирована лабораторная установка для определения отражения и пропускания света взвешенных в воде микроводорослей. Выполнены эксперименты по измерению отражения и пропускания света взвешенными в воде микроводорослями Arthrospira platensis. Измерения охватывают практически важную спектральную область, включая как видимое излучение, так и ближнюю инфракрасную часть спектра. Полученные экспериментальные результаты могут быть использованы для идентификации спектральных оптических характеристик поглощения и рассеяния света микроводорослями в воде. По найденным характеристикам поглощения и рассеяния могут быть рассчитаны профили спектральной мощности излучения, поглощенного водой и взвешенными в ней водорослями при тех или иных условиях внешнего солнечного или искусственного освещения. Для выявления закономерностей влияния отдельных компонентов, входящих в состав биомассы микроводорослей (белки, жиры и углеводы), были изучены процессы гидротермальной обработки отдельно для аминокислот, триацилглицеринов и сахаров, а также их композиций заданного состава. Определены значения выхода бионефти в процессах гидротермального сжижения модельного сырья (сахарозы, глицина и оливкового масла), а также их композиций заданного состава при температуре 300 °С. Установлено, что при гидротермальной обработки сахарозы достигается наибольший выход твердого остатка – 42.7 %, тогда как при использовании глицина и оливкового масла выход твердого остатка составляет 1.7 и 0.3 % соответственно. В опытах с глицином наблюдался наибольший выход растворенных в воде органических соединений – 35.9 %. В опытах с сахарозой выход растворенных в воде органических соединений составил 6.75 %. В результате гидротермальной обработки оливкового масла основным продуктом является также масло более темного цвета, чем исходное сырье, выход которого – около 80 %. Выход растворенных в воде органических соединений в результате гидротермальной обработки оливкового масла при температуре 300 °С составил всего 0.7 %. В результате исследования процесса гидротермального сжижения композиций состава сахароза+глицин, сахароза+оливковое масло и глицин+оливковое (с массовым отношением компонентов 1:1) было установлено, что выход растворенного в воде органического вещества для соответствующих композиций составил 20.16, 8.86 и 23.7 %. Был сделан вывод о том, что наличие в микроводорослях липидов увеличивает выход продукта, в частности, благодаря также их влиянию на конверсию белков и углеводов в процессе гидротермальной обработки. Проведены эксперименты по гидротермальному сжижению Arthrospira platensis в температурном диапазоне 240–330 °С с различными массовыми отношениями вода/исходное сырье, максимальными температурами нагрева и временами выдержки. Определена зависимость выхода бионефти от параметров гидротермального сжижения микроводорослей. Показано, что увеличение температуры приводит к увеличению выхода бионефти, уменьшению содержания в ней кислорода и увеличению содержания углерода и азота. Исследование также показало, что увеличение времени выдержки приводит примерно к тому же эффекту, что и увеличение температуры. При работе с различными растворителями (гексан, дихлорметан и ацетонитрил) было установлено, что полярные растворители увеличивают выход бионефти. Используя взвешенную гистограмму дефекта масс Кендрика, в работе показано, что основными классами азот и кислород содержащих соединений в бионефти являются ON, О2N3, О3N2, ОN2, N и N2, а также выявлен характер изменения их относительного содержания в бионефти с изменением параметров термообработки и используемых растворителей. В исследованиях гидротермального сжижения трех МКВ (Arthrospira platensis, Сhlamydopodium starrii и Сhlamydomonas globosa) установлено, что соединения, присутствующие в биотопливе, полученном из микроводорослей с большим содержанием жиров и углеводов, более насыщенны, чем компоненты биотоплива, полученного из Arthrospira. Установлено, что наибольшее число уникальных молекулярных формул присутствует в биотопливе, полученном из Chlamydomonas. Для всех 3 образцов были найдены 853 общие формулы молекулярных компонентов смеси. Компоненты и их относительное содержание, обнаруженные в спектре трех исследованных в этой работе образцах микроводорослей, существенно отличаются от того, что обнаруживается в обычной нефти или битумах. Установлено, что центр распределения масс для традиционной нефти смещен к более тяжелым массам (m/z в районе 450) относительно центра распределения для бионефти (m/z в районе 240). При приближении к более узкому участку спектра, можно видеть, что соединения N2 более интенсивны для бионефти, чем для природной нефти. В целом масс-спектры бионефти имели большее сходство со спектрами веществ, полученных в результате пиролиза древесины и биотоплива из других штаммов водорослей. Создана установка с проточным реактором гидротермального сжижения. На установке с проточным реактором планируется проведение исследований процесса гидротермального сжижения микроводорослей с различными максимальными температурами нагрева и временем пребывания в реакторе (совместно регулируются мощностью, подводимой от источника тока, и расходом дозировочного насоса высокого давления). http://auto.vesti.ru/news/show/news_id/675353/ https://russia.tv/video/show/brand_id/3838/episode_id/1573473/video_id/1707048/ (Утро России, 5 декабря 2017, репортаж на 27й минуте) https://yadi.sk/mail/?hash=7cDIZn0c3pzRLykoMCjG2FT04SxN2QM4u77Au9YrIyc%3D (репортаж, Утро России, июль 2017)

 

Публикации

1. - Бензин из колбасы Российская газета, - (год публикации - ).

2. Власкин М.С., Батенин В.М., Ковбасюк В.И., Мирошниченко В.И. Установка утилизации осадка сточных вод после механического обезвоживания. Заявка на изобретение -, 2017123974 (год публикации - ).

3. Костюкевич Ю.,Власкин М., Борисова Л., Жеребкер А., Перминова И., Кононихин А., Попов И., Николаев Е. Investigation of bio-oil produced by hydrothermal liquefaction of food waste using ultrahigh resolution Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry European Journal of Mass Spectrometry, - (год публикации - 2017).

4. Чернова Н.И., Киселева С.В., Власкин М.С. BIOFUEL PRODUCTION FROM MICROALGAE BY MEANS OF HYDROTHERMAL LIQUEFACTION: ADVANTAGES AND ISSUES OF THE PROMISING METHOD International Journal of Energy for a Clean Environment, 2, 18, 132-145 (год публикации - 2017).

5. Чернова Н.И., Киселева С.В., Власкин М.С., Рафикова Ю.Ю. Renewable energy technologies: enlargement of biofuels list and co-products from microalgae MATEC Web of Conferences, 112, 10010, (год публикации - 2017).


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
С целью достижения наибольшего выхода бионефти при гидротермальном сжижении биомассы были проведены экспериментальные работы по отбору кандидатных штаммов микроводорослей (МКВ) и воздействий на них различных факторов внешней среды, индуцирующих повышенный синтез и аккумулирование в клетках липидов и углеводов, отличающихся большим элементным содержанием углерода. МКВ с наибольшим содержанием липидов и углеводов содержат меньшее количество белков, что также важно для получения качественной бионефти путем гидротермального сжижения МКВ. В результате исследований установлено, что решение задачи направленного синтеза липидов и углеводов в МКВ (как наиболее благоприятных для технологии гидротермального сжижения компонентов биомассы) требует организации двухстадийного способа культивирования: на первом этапе в оптимальных условиях роста происходит интенсивное накопление биомассы, на втором - изменение ее структуры путем воздействия различного вида стрессоров. Экспериментально исследовалось влияние следующих условий культивирования: интенсивность и режим освещения, лимитирование/голодание по азоту или фосфору в составе питательных сред; интенсивность продувки и концентрация СО2 в газовой смеси при барботаже питательной среды; температура культивирования. В результате использования первых трех факторов стресса (интенсивность освещения 500-550 μE/(м2×c), голодание по азоту и фосфору, содержание СО2 в газовой смеси при барботаже 2-2,5 % об.) экспериментально было получено значимое увеличение содержания липидов и углеводов и снижение содержания белка в следующих штаммах МКВ: Chlamydopodium starrii rsemsu Chcc-14/11: липиды - 34.9%, белки - 29.1%; углеводы - 31.4 %; Chlamydomonas globosa rsemsu Chlam-15/11 липиды – 47.0%, белки – 30.1%; углеводы – 17.9 %; Arthrospira platensis rsemsu 1/02P - липиды – 12.1%, белки – 60.7%; углеводы – 7.1%. При этом штамм Arthrospira platensis, являющийся природным источником белка, подвергался более мягким условиям стресса. Для поиска других эффективных видов стрессоров были проведены эксперименты по воздействию низких температур (до 8-10 оС) и низкой освещенности (2÷5) μE/(м2×c)) в течение определенного периода времени (от 7-10 суток до 2-5 мес.) на индукцию липидов в клетках МКВ. Количественно подтверждена индукция нейтральных липидов в клетках исследованных МКВ в результате воздействия низкой освещенности и пониженных температур (особенно интенсивно – спустя 1-2 месяца выдерживания культур при указанных условиях). Был проведен ряд экспериментальных работ для анализа возможности утилизации водного раствора, образующегося как побочный продукт в процессе гидротермального сжижения биомассы МКВ, в частности для культивирования МКВ, что в итоге позволит в некоторой степени замкнуть технологический цикл. В ходе данных работ был проведен анализ состава водного раствора, полученного в процессе гидротермального сжижения биомассы Arthrospira platensis rsemsu P при различных температурах: 270, 300 и 330 °С. Обнаружено, что в составе водного раствора в большом количестве содержатся все питательные вещества, необходимые для выращивания биомассы МКВ, а также микроэлементы. При этом в водном растворе высока концентрация ионов аммония, что приводит к ингибированию роста МКВ, а также ацетата, который, напротив, может выступать субстратом для миксотрофного и гетеротрофного роста МКВ, способствуя увеличению продуктивности некоторых штаммов, что было продемонстрировано в экспериментах по выращиванию микроводорослей гальдиерии и хлореллы. Показано, что разбавление водного раствора питательной средой или дистиллированной водой в 25, 50, 100 раз полностью ингибирует рост клеток МКВ Arthrospira platensis. Разбавление водного раствора питательной средой в 150, 200 и 300 раз в течение первых 3-5 суток обеспечивало незначительный рост клеток, однако на 6-7-е сутки рост прекращался по сравнению с контрольным вариантом. Торможение роста связано с наличием большого количества токсичных соединений в водном растворе (фенолы, циклические азотистые соединения, тяжелые металлы, ионы аммония). Токсический эффект компонентов водного раствора на рост Arthrospira platensis прекращался, начиная с разведения его полной питательной средой Зарукк’а в 350 раз, но концентрация биомассы на 25 сут. увеличилась только в 4 раза по сравнению с контролем, где увеличение произошло в 17 раз. Анализ роста других штаммов МКВ (Galdieria sulphuraria rsemsu G-1, Chlorella vulgaris rsemsu Chv-20/11-Ps, Arthrospira platensis rsemsu 1/02, Arthrospira platensis rsemsu T, Arthrospira platensis rsemsu P) в водном растворе после гидротермального сжижения, разбавленном в 500 раз дистиллированной водой, показало, что самым активным ростом в этих условиях характеризуется гальдиерия, рост которой в первые 25 суток выращивания превосходит контроль, что подтверждает ее способность к миксотрофии. Хлорелла также имела устойчивый рост, показатели которого все-таки ниже, чем в контроле. Arthrospira platensis в связи с ее большей чувствительностью к токсичным соединениям и невозможностью роста при отсутствии бикарбонатных ионов в питательном растворе практически не давала роста. Таким образом, показано, что водный раствор после гидротермального сжижения биомассы МКВ Arthrospira platensis содержит необходимые для выращивания водорослей питательные вещества в количествах на порядки превышающих стандартные. Исследования роста разных видов МКВ в водном растворе после гидротермального сжижения показали, что для предотвращения токсического эффекта ингибиторов роста необходимо интенсивное его разбавление. Все штаммы исследованных водорослей были способны к росту в водном растворе после гидротермального сжижения, но наблюдались (экспериментально установлены) различные оптимальные разведения. С целью оптимизации распространения солнечного излучения в объеме водной суспензии МКВ в процессе их культивирования были рассчитаны спектральный фактор эффективности поглощения и транспортный фактор эффективности рассеяния вытянутых нитевидных МКВ Spirulina platensis, произвольно ориентированных по отношению к направлению падающего солнечного излучения. Выполнен расчетно-теоретический анализ влияния пространственной ориентации МКВ на спектральные оптические свойства взвешенных в жидкости нитевидных МКВ. Расчеты проведены с использованием строгого аналитического решения в виде бесконечных рядов по специальным функциям для поглощения и рассеяния света однородными произвольно ориентированными цилиндрическими частицами. Показано, что преимущественная ориентация МКВ вдоль направления падающего солнечного света приводит к увеличению производительности фотобиореактора. Была проведена серия экспериментов, целью которой являлось исследование процесса гидротермального сжижения МКВ в зависимости от их различной предварительной обработки. Определены выход и свойства образцов бионефти и водорастворимых органических соединений, полученных в результате гидротермального сжижения биомассы Arthrospira platensis после их различной обработки (свежие - сразу после сбора урожая, поле сушки, после заморозки). Результаты экспериментов показали, что наибольший выход бионефти достигается в случае со свежими МКВ. Данный результат был получен с использованием трех независимых урожаев МКВ. Средние значения выхода бионефти в экспериментах по гидротермальному сжижению при температуре 300 °С со свежими, высушенными МКВ и МКВ после заморозки составили 44,07, 39,97 и 39,65 % соответственно. Средние значения выхода водорастворимых органических соединений составили 19,34, 29,00 и 21,43 % соответственно. При этом химический состав полученных образцов бионефти в экспериментах со свежими, высушеными МКВ и МКВ после заморозки оказался практически одинаковым. Результаты данной серии экспериментов подтвердили, что прямое гидротермальное сжижение свежих водорослей выгодно, как с точки зрения сокращения потребления энергии за счет исключения стадии сушки, так и с точки зрения увеличения выхода продукта. Проведен анализ влияния скорости нагрева и использования перегретого пара на выход и свойства продуктов гидротермального сжижения МКВ. Показано, что увеличение продолжительности процесса нагрева реактора оказывает на выход и свойства продукта такое же влияние, как и увеличение температуры процесса, т.е. увеличение продолжительности процесса нагрева реактора приводит к увеличению выхода бионефти, повышению содержания в ней углерода, бензиновой фракции и уменьшению содержания кислорода, а также к увеличению ее теплотворной способности. В ходе экспериментов по гидротермальному сжижению МКВ с быстрым нагревом биомассы путем впрыска ее водной суспензии в предварительно разогретый реактор, в частности, была показана возможность достижения выхода бионефти на уровне 38 % в течение 10 мин. Показано, что уменьшение времени пребывания в реакторе с 140 мин в эксперименте с медленным нагревом до 10 мин в эксперименте с быстрым нагревом практически полностью компенсируется (для получения выхода бионефти на уровне 38 %) увеличением температуры с 300 до 350 °С. Установлено, что выход бионефти в экспериментах по гидротермальному сжижению биомассы МКВ в присутствии жидкой фазы воды выше, чем в экспериментах по обработке биомассы МКВ в сухом перегретом водяном паре при той же температуре. Определены молекулярные формулы классов гетероатомных соединений, входящих в состав бионефти и водного раствора, в том числе, полученных на установке с проточным реактором. С использованием масс-спектрометрии высокого разрешения впервые было обнаружено, что соединения, входящие в состав образцов бионефти и ионизирующиеся в режиме образования положительных ионов в основном представлены классами N2, N и ON. Соединения, ионизирующиеся в режиме образования отрицательных ионов имеют общую формулу ССННОО, где количество атомов кислорода изменяется от 2 до 7. Была проведена серия экспериментов по термообработке биомассы МКВ A. platensis в различных растворителях с изучением полученной «бионефти» (вещества, оставшегося после выпаривания растворителя) методом масс-спектрометрии высокого разрешения. Результаты данного исследования впервые показали, что растворитель не оказывает значительного влияния на молекулярный состав получаемой «бионефти» (образцы «бионефти» были получены в результате обработки в различных растворителях при одинаковой температуре 230 °С). Для всех образцов «бионефти» классы N2, N, ON оказались доминирующими. Результаты данного исследования позволили сделать вывод о том, что в процессе гидротермальной обработки доминируют реакции пиролиза над реакциями гидролиза (взаимодействия с растворителем).

 

Публикации

1. - Бензин из колбасы Российская газета, - (год публикации - ).

2. Власкин М.С., Григоренко А.В., Чернова Н.И., Киселева С.В. Hydrothermal liquefaction of microalgae after different pre-treatments Energy Exploration & Exploitation, vol. 36. № 6. p. 1546-1555 (год публикации - 2018).

3. Власкин М.С., Костюкевич Ю.И, Владимиров Г.Н., Дудоладов А.О., Чернова Н.И., Киселева С.В. Chemical Composition of Bio-oil Produced by Hydrothermal Liquefaction of Microalgae with Different Lipid Content IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, vol. 159 (1). № 012004 (год публикации - 2018).

4. Власкин М.С., Костюкевич Ю.И., Владимиров Г.Н., Чернова Н.И., Киселева С.В., Григоренко А.В., Николаев Е.Н., Попель О.С., Жук А.З. Chemical composition of bio-oil obtained via hydrothermal liquefaction of Arthrospira platensis biomass High Temperature, Vol. 56. N. 6. p. 915–920 (год публикации - 2018).

5. Власкин М.С., Костюкевич Ю.И., Николаев Е.Н., Владимиров Г.Н., Чернова Н.И., Киселева С.В., Попель О.С., Жук А.З. Influence of solvent on the yield and chemical composition of liquid products of hydrothermal liquefaction of Arthrospira platensis as revealed by Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry. European Journal of Mass Spectrometry European Journal of Mass Spectrometry, Vol. 24. № 5. p. 363-374 (год публикации - 2018).

6. Чернова Н.И., Киселева С.В., Власкин М.С., Рафикова Ю.Ю. Estimation of microalgae resource potential for bio-oil production and sustainable rural development in the climatic conditions of Russia (the Republic of Dagestan) MATEC Web Conf, vol. 178. № 09011 (год публикации - 2018).