متن کامل خبر


 
جلسه دفاع : حسن نظام محله - مهندسي شيمي بيوتكنولوژي

خلاصه خبر: جلسه دفاع از رساله

عنوان رساله :  استخراج درجای لیپید از ریزجلبک
 

  • ارائه  کننده: حسن نظام محله
     
  •   استاد راهنما: دکتر محسن نصرتی-دکتر فائزه قناتی
     
  •   استاد ناظر خارجی: دکتر بابک بونکدارپور (دانشکده مهندسی شیمی، دانشگاه صنعتی امیر کبیر، تهران)، دکتر محمد امین حجازی (پژوهشکده بیوتکنولوژی کشاورزی غرب و شمال غرب)
     
  •   استاد ناظر داخلی: دکتر سید مجتبی صدرعاملی ، دکتر سید محمد موسوی
     
  •   استاد مشاور: دکتر سید عباس شجاع الساداتی
     
  • مکان: دانشکده مهندسی شیمی، اتاق 351
     
  •   تاریخ: 1395/11/02
     
  •  ساعت: 14:00


 چکیده

پژوهش پیش رو رهیافت نوینی در راستای توسعه فرایند تولید و استخراج هم زمان لیپید از دو ریزجلبک کلرلا ولگاریس و بوتریوکوکوس براونی است. طراحی فرایند استخراج درجا در ابتدا با مطالعه نظری و آزمایشگاهی دو بخش بالادستی (راهکار مناسب کشت) و پایین دستی (تعیین شرایط مناسب استخراج درجا ) انجام شد و در ادامه کارایی فرایند ارزیابی شد. شرایط مناسب استخراج درجای لیپید از ب. براونی شامل: نوع حلال و زمان آمیختگی فاز آبی و آلی با مطالعه پژوهش های پیشین بدست آمد. این داده ها برای ک. ولگاریس با بررسی زیست سازگاری و بازدهی استخراج هفت حلال قطبی و غیرقطبی برآورد و به انحلال پذیری در آب و زمان تماس با سلول ارتباط داده شد. تماس ریزجلبک با دکان سبب افزایش رشد سلول تا سقف 90% می شود ولی حلال های قطبی از فعالیت زیستی سلول می کاهد. تماس کوتاه سلول با حلال های غیرقطبی سبب بهبود رشد ریزجلبک با افزایش تراوایی غشای سیتوپلاسمی می شود ولی زمان تماس زیاد سمیت مولکولی را به همراه دارد. بازدهی استخراج با واکاوی اگزرژی تحلیل شد و کارایی فرایند استخراج لیپید از آمیزه 5 گرم ک. ولگاریس خشک بر لیتر در 15 دقیقه تماس با دکان بیشترین بود. راهکار مناسب کشت با به کار گیری میدان الکتریکی ثابت برای تحریک رشد ریزجلبک توسعه یافت. تیمار ک. ولگاریس با میدان الکتریکی ثابت با شدت متوسط (kV cm-1 7/2) یک اثر هورمونی بر رشد سلول دارد. رشد سلول تا سقف 51% پس از 50 دقیقه تیمار آمیزه 4/0 گرم ریزجلبک بر لیتر افزایش می یابد. نرخ رشد ویژه با زمان تیمار به یک مقدار بیشینه بسته به غلظت سلولی در اثر افزایش تراوایی غشای سیتوپلاسمی می رسد و سپس با افزایش زمان تیمار در اثر تجمع پراکسید ها در محیط کاهش می یابد. بنابراین بهتر است آمیزه ریزجلبک (g L-1 4/0) ابتدا با میدان الکتریکی برای 50 دقیقه تیمار شود و سپس به سامانه کشت انتقال یابد. طراحی فرایند در نرم افزار اسپن پلاس برای انجام موازنه های انرژی و جرم شبیه سازی شد. سپس واکاوی فنی-اقتصادی و نشر دی اکسید کربن استخر-تا-پمپ در یک چارچوب بهینه سازی شامل دو متغیر تصمیم گیری کسر حجمی و درصد لیپید فاز الی در ستون استخراج انجام شد. کسر حجمی اثر بزرگی بر کارایی استخراج و به تناسب آن بر قیمت فروش لیپید و بار زیست محیطی فرایند دارد. درصد لیپید فاز آلی تنها در بازدهی پایین استخراج بر کارایی فرایند اثر چشم گیر دارد. این فرایند تنها برای تولید لیپید از ب. براونی با بازدهی استخراج بالا (بیش از 15%) از هر دو نگاه اقتصادی و زیست محیطی نوید بخش است. بررسی راهکارهای افزایش کارایی فرایند استخراج درجا نشان داد که پتانسیل تولید هیدروکربن با قیمت فروش لیپید 8/1 دلار بر لیتر و نشر 2/4 کیلوگرم دی اکسید کربن بر کیلوگرم لیپید وجود دارد.

 کلمات کلیدی

ارزیابی فنی-اقتصادی و زیست محیطی؛ استخراج درجا؛ بوتریوکوکوس براونی؛ ریزجلبک؛ کلرلا ولگاریس؛ طراحی مفهومی فرایند؛ میدان الکتریکی ثابت؛ نرخ رشد ویژه

 

 

2 بهمن 1395 / تعداد نمایش : 357