Overview of photobioreactors for the production of biodiesel

Biomasa glonów coraz częściej uważana jest za potencjalny surowiec mogący służyć do produkcji biopaliw (biodiesel, biogaz) oraz energii elektrycznej i cieplnej. Ze względu na wyczerpujące się zasoby ropy naftowej, a także wzrost zanieczyszczenia środowiska, prowadzone są coraz szersze badania w zakresie wykorzystania biomasy alg jako źródła energii odnawialnej. Dodatkowo wysoka zawartość lipidów w komórkach alg i wiele innych zalet sprawia, że biodiesel produkowany z oleju pozyskanego z mikroalg może być właściwą alternatywą dla uszczuplających się zasobów diesla wytwarzanego z paliw kopalnych. Hodowla alg nie wymaga dużych powierzchni, a także używania czystej wody pitnej. W dodatku wskaźnik produkcji biomasy alg jest dużo wyższy niż roślin naczyniowych. Pod względem technologicznym sam proces produkcji biodiesla z alg jest podobny do analogicznego procesu produkcji tego paliwa z oleju roślinnego. By zacząć produkować biodiesel z mikroalg na skalę przemysłową, trzeba odpowiedzieć na ważne pytania związane z opłacalnością wytwarzania ich biomasy w różnych typach foto- bioreaktorach. W pracy dokonano oceny efektywności hodowli mikroalg w zamkniętych fotobioreaktorach o różnej konstrukcji i warunkach ich eksploatacji. Produkcja biomasy i biopaliw odbywa się wg dwóch głównych faz: procesu wstępnego (upstream) i końcowego (downstream). Proces wstępny obejmuje różne technologie hodowlane, których celem jest otrzymanie biomasy w jak największej ilości i o jak najlepszej jakości. Etap końcowy związany jest z kolei z doborem technologii zbioru alg i produkcji biopaliw.The algae biomass is increasingly being recognized as a potential raw material which may be used for the production of biofuels (biodiesel, biogas), electricity and thermal energy. Due to the depleting oil reserves and also the increase of environmental pollution, research is progressively being conducted on the use of the algae biomass as a source of renewable energy. Additionally a high content of lipids in the algae cells and a lot of other advantages make the biodiesel produced from oil obtained from micro-algae a proper alternative for the depleting diesel sources produced from fossil fuels. Algae breeding neither requires large amounts of areas, nor clean drinking water. Additionally, the biomass production ratio of algae is much higher than of vascular plants. In terms of technology the production process of biodiesel from algae itself is similar to the analogous production process of this fuel from vegetable oil. In order to produce biodiesel from microalgae on an industrial scale, it is necessary to answer important questions related to the profitability of producing biomass in different types of photobioreactors. The thesis contains the evaluation of the effectiveness of breeding microalgae in closed photobioreactors of different structures and under different exploitation conditions. Biomass and biofuels are produced according to two main phases: the initial (upstream) process and the final (downstream) process. The initial process covers different breeding technologies the aim of which is to obtain the largest amount of biomass of the best quality. The final stage relates to the choice of the technology of harvesting algae and of producing biofuels