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광생물반응기 이용 광합성 미생물 고농도 생산 및 바이오크루드 오일 전환 연구

High-density cultivation of photosynthetic microorganisms using photobioreactor system and biocrude oil conversion from microalgal oil

보고서 정보
주관연구기관 한국에너지기술연구원
Korea Institute of Energy Research
연구책임자 오유관
참여연구자 이지예 , 이규복 , 백승광 , 박지연 , 최은지 , 송덕원 , Ramasamy Praveen Kumar , 김보화 , 이소연
보고서유형2단계보고서
발행국가대한민국
언어 한국어
발행년월2015-10
과제시작연도 2014
주관부처 미래창조과학부
KA
사업 관리 기관 차세대 바이오메스 연구단
등록번호 TRKO201600000088
과제고유번호 1711015389
DB 구축일자 2016-04-02
키워드 광생물반응기,광합성 미생물,바이오디젤,혼합영양배양,전이에스테르화,촉매반응,스케일업Photobioreactor,Photosynthetic microorganism,Biodiesel,Mixotrophic cultivation,Transesterification,Catalytic reaction,Scale-up

초록

본 연구에서는 혼합영양 광합성 미생물의 대량생산을 위한 광생물반응기 및 배양기술 개발과 광합성 미생물 오일로부터 촉매 반응을 통한 바이오디젤 전환기술 최적화를 연구하였다. 균주선별을 통한 혼합영양 조건에서 이산화탄소 고정능이 우수한 균주 4종를 확보하였다. 산업 배가스 및 유기탄소원을 이용한 고농도 세포배양 최적화를 통해 2.1 g/L/day의 높은 바이오매스 생산성을 얻었다. 옥외용 저가형 비닐 광생물반응기 unit을 설계, 제작 및 최적화하였고, 78일간 운전하였다. 이 때 바이오매스 생산성 및 반응기 내구성은 각각 1.0 g

Abstract

This research was carried out to develop technology for high-density mixotrophic cultivation of microalgae and low-cost, high-efficient photobioreactor. In addition, researches were carried out to optimize biodiesel conversion from photosynthetic microalgal oil using catalytic reaction.
Out of i

목차 Contents

  • 표지 ... 1
  • 제 출 문 ... 2
  • 보고서 요약서 ... 3
  • 요 약 문 ... 4
  • S U M M A R Y ... 7
  • C O N T E N T S ... 8
  • 목차 ... 9
  • 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
  • 제 1 절 기술 개발의 필요성 ... 12
  • 1. 차세대 미세조류 바이오디젤 생산 기술 ... 12
  • 2. 혼합영양 미세조류 바이오디젤 생산 공정기술 ... 13
  • 제 2 절 연구개발 목적 및 범위 ... 14
  • 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 15
  • 제 1 절 국외 기술개발 현황 ... 15
  • 제 2 절 국내 기술개발 현황 ... 17
  • 제 3 절 미세조류 바이오디젤 생산공정 개발 현황 ... 18
  • 1. 미세조류 바이오디젤 생산 공정 ... 18
  • 2. 고효율 미세조류 균주 개발 ... 20
  • 3. 미세조류 대량 배양 ... 22
  • 4. 미세조류 수확 ... 24
  • 5. 미세조류 오일 추출 ... 28
  • 6. 바이오디젤 전환 ... 31
  • 7. 미세조류 부산물 활용 ... 37
  • 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 39
  • 제 1 절 바이오디젤 생산용 고활성 조류 개발 ... 39
  • 1. 미세조류 배양 및 분석 방법 ... 39
  • 2. 균주 확보 및 특성화 ... 48
  • 3. 혼합영양 조건에서의 균주 성장 최적화 ... 57
  • 4. 고농도 바이오매스 생산 ... 120
  • 제 2 절 고농도 바이오매스 생산용 광생물반응기 개발 ... 122
  • 1. 광생물반응기 제작과정 반 자동화 및 장비구축 ... 122
  • 2. 비닐반응기 설계 및 개발 ... 124
  • 제 3 절 미세조류 바이오디젤 전환기술 개발 ... 150
  • 1. 산 촉매 이용 오일 전처리 기술 개발 ... 152
  • 2. 산 촉매 이용 바이오디젤 전환 기술 개발 ... 165
  • 3. 바이오디젤 연료 물성 평가 및 물성 개선 기술 개발 ... 171
  • 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 178
  • 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 180
  • 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 181
  • 제 7 장 참고문헌 ... 182
  • 끝페이지 ... 186

표/그림 (108)

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참고문헌 (25)

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