文献

J-GLOBAL ID：201902241578495764   整理番号：19A1451944

未処理微細藻類バイオマスからの高効率メタン生成【JST・京大機械翻訳】

Highly efficient methane generation from untreated microalgae biomass

著者 (7件)： Klassen Viktor (Department of Biology/Center for Biotechnology (CeBiTec), Bielefeld University, Bielefeld, Germany) ,  Blifernez-Klassen Olga (Department of Biology/Center for Biotechnology (CeBiTec), Bielefeld University, Bielefeld, Germany) ,  Wibberg Daniel (Department of Biology/Center for Biotechnology (CeBiTec), Bielefeld University, Bielefeld, Germany) ,  Winkler Anika (Department of Biology/Center for Biotechnology (CeBiTec), Bielefeld University, Bielefeld, Germany) ,  Kalinowski Jorn (Department of Biology/Center for Biotechnology (CeBiTec), Bielefeld University, Bielefeld, Germany) ,  Posten Clemens (Institute of Life Science Engineering (KIT), Bioprocess Engineering, University of Karlsruhe, Karlsruhe, Germany) ,  Kruse Olaf (Department of Biology/Center for Biotechnology (CeBiTec), Bielefeld University, Bielefeld, Germany)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： 1  ページ： 186  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】微小藻類が太陽光の化学エネルギーへの非常に効率的な光合成変換を行うという事実は,再生燃料研究の焦点にそれらを移動させた。特に,嫌気性消化によるバイオガス発生は,比較的簡単な装置プロセス技術と全藻類バイオマスをバイオガス/メタンに変換する理論的可能性により経済的に魅力的である。過去60年間において,微細藻類バイオマスからのバイオガス生産に関する集中的研究は,十分な発酵のための追加的な前処理と共発酵戦略を必要とする,その高い細胞壁難分解性と好ましくない蛋白質含量により,嫌気性消化のためのかなり挑戦的な基質としての微細藻類を明らかにした。しかし,持続可能な燃料発電は,正の正味エネルギープロセスバランスを達成するために,コスト/エネルギー集約バイオマス前処理の回避を必要とする。【結果】リプリートおよび限られた窒素培地条件における微細藻類の培養は,それぞれ,蛋白質に富むおよび低い蛋白質バイオマスの形成をもたらし,最後に,特に連続発酵に最適であった。窒素制限バイオマス(低N BM)の嫌気性消化は,低レベルの阻害物質を伴う安定プロセスにより特性化され,メタン生産性[750±15と462±9mL_Ng(-1)揮発性固形物(VS)日~-1]をもたらし,バイオマスからメタンへのエネルギー変換効率は84%に相当した。この非常に効率的な消化槽内の微生物群集構造は,細菌および古細菌の中でそれぞれ門BacteroidetesおよびMethanosaetaceae科の明確な優位性を明らかにした。逆に,再生窒素バイオマスの発酵は,より少ない生産性(131±33mL_NCH_4g(-1)VSday-1)であり,高アンモニア/アンモニウム濃度を通して引き起こされたアシドーシスにより完全に失敗した。失敗した(再生-N)消化槽の微生物群集の組織化は,安定な低N消化槽と比較して大きく異なり,門FirmicutesとThermotogaeへの明確なシフトを示し,古細菌集団は酢酸分解から水素栄養メタン生成に移行した。結論:本研究は培養条件の重要性を強調し,ほとんど最大の実質的に達成可能なエネルギー変換効率(メタンに対するバイオマス)の前処理なしでメタンへの高効率連続発酵のための単一基質としての微細藻類バイオマス利用の実用性を示した。Copyright 2019 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： バイオガス ,  アンモニア ,  キャラクタリゼーション ,  タンパク質 ,  細菌 ,  *バイオマス ,  生物燃料 ,  前処理 ,  古細菌 ,  消化 ,  消化槽 ,  窒素 ,  アルカン
準シソーラス用語： 連続発酵 ,  *微小藻類 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (9件)： バイオ燃料 ,  バイオガス ,  メタン ,  微細藻類モノ基質 ,  窒素制限 ,  連続嫌気性発酵/消化 ,  最大エネルギー変換効率 ,  微生物群集 ,  Ammonia/アンモニウム阻害

分類 (2件)： 生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  微生物代謝産物の生産  (FK03020A)

物質索引 (1件)： メタン

引用文献 (81件)：

• Annu Rev Environ Resour; Renewable energy futures: targets, scenarios, and pathways; E Martinot, C Dienst, L Weiliang, C Qimin; 32; 2007; 205-239; 10.1146/annurev.energy.32.080106.133554; CR1;
• REN21. Renewables 2015 global status Report. REN21 renewables. Paris; 2015.
• Nat Biotechnol; An economic and technical evaluation of microalgal biofuels; E Stephens, IL Ross, Z King, JH Mussgnug, O Kruse, C Posten; 28; 2010; 126-128; 10.1038/nbt0210-126; CR3;
• Algae for biofuels and energy; MA Borowitzka, NR Moheimani; Springer; 2013; CR4;
• Formighieri C. Solar-to-fuel conversion in algae and cyanobacteria. 1st ed. Cham: Springer International Publishing; 2015.http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-16730-5_2.

タイトルに関連する用語 (4件)： 微細藻類 ,  バイオマス ,  高効率 ,  メタン生成