T. 16 S. 02 (2026): Tạp chí Vật liệu và Xây dựng
##common.pageHeaderLogo.altText##
Tạp chí Vật liệu và Xây dựng - Bộ Xây dựng

ISSN:

Website: www.jomc.vn

Đánh giá khả năng tạo khí sinh học của sinh khối tảo Spirulina thô và tiền xử lý

Trần Công Khánh , Phạm Văn Định , Trần Ngọc Minh , Bùi Ngọc Anh , Trần Lê Quân

Từ khóa:

Spirulina
Phân hủy kỵ khí
Tiềm năng sinh methane
Tiền xử lý cơ học và vi sóng

Tóm tắt

Phân hủy kỵ khí là công nghệ hiệu quả để chuyển hóa sinh khối thành khí sinh học giàu methane. Nghiên cứu này nhằm đánh giá tiềm năng sinh methane của sinh khối Spirulina thương mại thông qua thí nghiệm xác định tiềm năng methane (Biochemical Methane Potential - BMP) ở điều kiện mesophilic 35 °C, đồng thời khảo sát ảnh hưởng của hai phương pháp tiền xử lý gồm nghiền cơ học và xử lý vi sóng. Kết quả cho thấy sinh khối Spirulina thô đạt giá trị BMP là 0,335 ± 0,018 L CH₄/g VS. Khi áp dụng tiền xử lý nghiền cơ học, BMP tăng lên 0,341 ± 0,005 L CH₄/g VS (cải thiện 1,8%), trong khi tiền xử lý vi sóng cho kết quả BMP cao nhất là 0,364 ± 0,002 L CH₄/g VS (cải thiện 8,7%). So sánh với tiềm năng methane lý thuyết (TBMP = 0,5147 L CH₄/g VS), sinh khối Spirulina đạt hiệu suất khai thác lần lượt là 65,1%, 66,2% và 70,7% cho các điều kiện thô, nghiền và vi sóng. Kết quả này cho thấy tiền xử lý vi sóng là phương pháp hiệu quả hơn trong việc cải thiện khả năng phân hủy sinh khối Spirulina, tuy nhiên mức cải thiện vẫn ở mức vừa phải, phản ánh hạn chế liên quan đến cấu trúc tế bào bền của sinh khối này và nguy cơ ức chế từ ammonia sinh ra trong quá trình phân hủy protein. Kết quả nghiên cứu này cung cấp thông tin khoa học ban đầu cho việc khai thác sinh khối Spirulina nội địa trong sản xuất khí sinh học, đồng thời nêu bật sự cần thiết của các phương pháp tiền xử lý và quản lý tối ưu các thông số vận hành trong ứng dụng thực tế.

Điều hướng Người dùng

Cách trích dẫn

Trần Công Khánh, Phạm Văn Định, Trần Ngọc Minh, Bùi Ngọc Anh, & Trần Lê Quân. (2026). Đánh giá khả năng tạo khí sinh học của sinh khối tảo Spirulina thô và tiền xử lý. Tạp Chí Vật liệu Và Xây dựng - Bộ Xây dựng, 16(02). https://doi.org/10.54772/jomc.02.2026.1205

Tài liệu tham khảo

  1. J. Mata-Alvarez, J. Dosta, M. S. Romero-Güiza, X. Fonoll, M. Peces, and S. Astals, “A critical review on anaerobic co-digestion achievements between 2010 and 2013,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 36, pp. 412–427, 2014.
  2. D. Sialve, N. Bernet, and O. Bernard, “Anaerobic digestion of microalgae as a necessary step to make microalgal biodiesel sustainable,” Biotechnology Advances, vol. 27, no. 4, pp. 409–416, 2009.
  3. P. Lopes da Silva, A. P. M. Batista, A. Marques, I. Gouveia, and L. Raymundo, “Spirulina,” in Encyclopedia of Ecology, Amsterdam, The Netherlands: Elsevier, pp. 3370–3376, 2008.
  4. A. J. Ward, D. M. Lewis, and S. J. Green, “Anaerobic digestion of algae biomass: A review,” Bioresource Technology, vol. 99, no. 17, pp. 7927–7940, 2008.
  5. C. Gonzalez-Fernandez, B. Sialve, N. Bernet, and J.-P. Steyer, “Thermal pretreatment to improve methane production of Scenedesmus biomass,” Biomass and Bioenergy, vol. 35, no. 1, pp. 175–182, 2011.
  6. V. Nolla-Ardèvol, M. Strous, and J. P. Tegetmeyer, “Stable and productive anaerobic digestion of microalgae in haloalkaline conditions,” mBio, vol. 6, no. 2, pp. e00236–15, 2015.
  7. K. Koch, M. Lübken, T. Gehring, and H. Horn, “Biogas from grass silage—Measurements and modeling with ADM1,” Frontiers in Energy Research, vol. 8, Art. no. 41, 2020.
  8. R. Samson and A. Leduy, “Biogas production from anaerobic digestion of Spirulina maxima algal biomass,” Biotechnology and Bioengineering, vol. 24, no. 8, pp. 1919–1924, 1982.
  9. S. Varol and A. Ugurlu, “Biogas production from microalgae (Spirulina platensis) in a two-stage anaerobic system,” World Journal of Microbiology and Biotechnology, vol. 32, Art. no. 124, 2016.
  10. R. M. Alharbi, M. J. I. Hossain, and S. A. Elshikh, “Co-digestion of different microalgae species with cattle manure for enhanced methane production,” Journal of King Saud University – Science, vol. 36, no. 1, Art. no. 102742, 2024.
  11. Y. Chen, J. J. Cheng, and K. S. Creamer, “Inhibition of anaerobic digestion process: A review,” Bioresource Technology, vol. 99, no. 10, pp. 4044–4064, 2008.
  12. I. Mussgnug, V. Klassen, A. Schluter, and O. Kruse, “Microalgae as substrates for fermentative biogas production in a combined biorefinery concept,” Journal of Biotechnology, vol. 150, no. 1, pp. 51–56, 2010.
  13. I. Angelidaki, M. Alves, D. Bolzonella, et al., “Defining the biomethane potential (BMP) of solid organic wastes and energy crops: A proposed protocol,” Water Science and Technology, vol. 59, no. 5, pp. 927–934, 2009.
  14. F. Raposo, C. J. Banks, I. Siegert, S. Heaven, and R. Borja, “Influence of inoculum to substrate ratio on the biochemical methane potential of substrates,” Waste Management, vol. 31, no. 5, pp. 112–124, 2011.
  15. A. E. Ehimen, Z. F. Sun, and C. G. Carrington, “Variables affecting the anaerobic digestion of microalgae for biofuel production,” International Journal of Bioenergy, Art. no. 406853, 2011.
  16. J. Zhong, R. Magnússon, M. S. Gislason, and T. Sigurjónsson, “Anaerobic digestion of microalgae for biogas production: A review,” Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 52, pp. 134–141, 2015.
  17. M. Passos, J. Ferrer, and I. Ferrer, “Influence of pretreatment on biogas production from microalgae,” Bioresource Technology, vol. 128, pp. 561–566, 2013.
  18. S. Cho, S. Park, J. Seon, J. Yu, and S. Park, “Enhancement of methane production from anaerobic digestion of microalgae by thermal pretreatment,” Bioresource Technology, vol. 143, pp. 330–336, 2013.
  19. R. Rajagopal, D. I. Massé, and G. Singh, “A critical review on inhibition of anaerobic digestion process by excess ammonia,” Bioresource Technology, vol. 143, pp. 632–641, 2013.
  20. A. Schnürer and Å. Nordberg, “Ammonia, a selective agent for methane production by syntrophic acetate oxidation at mesophilic temperature,” Water Science and Technology, vol. 57, no. 5, pp. 735–740, 2008.
  21. S. Astals, V. Nolla-Ardèvol, and J. Mata-Alvarez, “Thermal pretreatment of microalgae for anaerobic digestion,” Bioresource Technology, vol. 102, no. 14, pp. 7331–7337, 2011.
  22. M. Passos and I. Ferrer, “Microalgae conversion to biogas: Thermal pretreatment contribution on net energy production,” Applied Energy, vol. 129, pp. 41–48, 2014.

Các bài báo được đọc nhiều nhất của cùng tác giả