自紅藻及紅藻藻渣生產生質燃料

學生姓名: 徐芷琳
指導教授: 潘崇良
學期: 108上
摘　　要: 本篇研究報告探討利用紅藻龍鬚菜與石花菜及其藻渣生產丙酮-丁醇-乙醇(Acetone-butanol-ethanol, ABE) 、 生 質 甲 烷 (Biomethane) 和生質乙醇(Bioethanol) 。 石 花 菜 藻 渣 經 過 酸 水 解 及 酵 素 糖 化 後 , 接 種 Clostridiumacetobutylicum 進行發酵,第一階段發酵 0-84 小時 pH 為 6.0 時,葡萄糖和半乳糖完全消耗產生乙酸及丁酸,C. acetobutylicum 有最高之生長速率,84 小時後將 pH 控制在 4.5 進行第二階段發酵生產丙酮-丁醇-乙醇,得到三者總和最大濃度 15.5 g/L,產率為 0.36 g/g sugar 與未控制 pH 之對照組的丙酮-丁醇-乙醇總和濃度 3.1 g/L 相比,二階段發酵過程可以從紅藻中有效生產丙酮-丁醇-乙醇。二種龍鬚菜及其藻渣進行酸預處理後,進行厭氧消化產生甲烷,G. manilaensis 和G. persica 酸預處理藻渣產生之甲烷分別為理論產率的 70% 和 63%,經酸預處理之藻體甲烷產率僅達到理論產率 49% 和 48%,與未處理的樣品相比,酸預處理使藻渣的初始反應速率提高了 46% 和 75%,預處理步驟僅使藻體的初始反應速率分別提高了 19% 和 40%,顯示二種龍鬚菜藻渣經預處理更適合做為厭氧消化的原料。龍鬚菜及石花菜之洋藻渣經酸水解及酵素糖化後,接種酵母菌(Saccharomyces cerevisiae) 發酵生產乙醇,龍鬚菜及石花菜洋菜藻渣水解並發酵後分別可得到之葡萄糖產量為 14.03 g/L 及 18.17 g/L、半乳糖產量為 7.2 6 g/L及 16.17 g/L、乙醇產率 0.26 g/g sugar 及 0.32 g/g sugar,其分別為理論產率的51% 及 64%。綜合上述之實驗結果,紅藻與其藻渣皆可被用於生產生質燃料。