• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.591-597
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• 2023

Pakistan depends heavily on imports for its fuel requirements. In this experiment, catalytic pyrolysis of a blend of feedstock's consisting of date seed, wheat straw, and corn cob was conducted in a fixed bed reactor to produce oil that can be used as an alternative fuel. The main focus was to emphasize the outcome of important variables on the produced oil. The effects of operating conditions on the yield of bio-oil were studied by changing temperature (350-500 ℃), heating rate (10, 15, 20 ℃/min), and particle size (1, 2, 3 mm). Moreover, ZnO was used as a catalyst in the process. First, the thermal degradation of the feedstock was investigated by TGA and DTG analysis at 10 ℃/min of different particle sizes of 1, 2, and 3mm from a temperature range of 0 to 1000 ℃. The optimum temperature was found to be 450 ℃ for maximum degradation, and the oil yield was indicated to be around 37%. It was deduced from the experiment that the maximum production of bio-oil was 32.21% at a temperature of 450 ℃, a particle size of 1mm, and a heating rate of 15 ℃/min. When using the catalyst under the same operating conditions, the bio-oil production increased to 41.05%. The heating value of the produced oil was 22 MJ/kg compared to low-quality biodiesel oil, which could be used as a fuel.

• 유기물자원화
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• 제18권2호
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• pp.71-75
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• 2010

바이오디젤 과정에서 부산물로 발생하는 글리세롤의 양은 가까운 시일 안에 글리세롤 수요를 초과할 것으로 예상되고 있다. 본 연구에서는 글리세롤의 유효 이용 및 처리 측면에서 돈분과의 혼합 소화 가능성을 타진하였다. 글리세롤이 13.8 g/L로 투입된 경우 돈분 단독 소화에 비해 메탄 생성량과 속도가 각각 90%, 120% 향상되어 혼합 기질로 사용될 수 있음을 보였으며, 글리세롤로부터 메탄의 수율은 232 mL/g였다. 그러나 27.5 g/L 이상의 농도에서는 저해작용으로 인해 메탄 생성 속도가 감소되었다. 돈분과의 혼합 소화 시 글리세롤의 최적 주입 농도는 13.8 g/L부근인 것으로 사료된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제29권2호
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• pp.256-267
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• 2019

The use of low-cost substrates represents one key issue to make single cell oil production sustainable. Among low-input crops, Arundo donax L. is a perennial herbaceous rhizomatous grass containing both C5 and C6 carbohydrates. The scope of the present work was to investigate and optimize the production of lipids by the oleaginous yeast Cutaneotrichosporon curvatus from undetoxified lignocellulosic hydrolysates of steam-pretreated A. donax. The growth of C. curvatus was first optimized in synthetic media, similar in terms of sugar concentration to hydrolysates, by applying the response surface methodology (RSM) analysis. Then the bioconversion of undetoxified hydrolysates was investigated. A fed-batch process for the fermentation of A. donax hydrolysates was finally implemented in a 2-L bioreactor. Under optimized conditions, the total lipid content was 64% of the dry cell weight and the lipid yield was 63% of the theoretical. The fatty acid profile of C. curvatus triglycerides contained 27% palmitic acid, 33% oleic acid and 32% linoleic acid. These results proved the potential of lipid production from A. donax, which is particularly important for their consideration as substitutes for vegetable oils in many applications such as biodiesel or bioplastics.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제38권1호
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• pp.12-20
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• 2022

Pongamia (Pongamia pinnata L.) as a source of non-edible oil, is potential tree species for biodiesel production. For several reasons, both technical and economical, the potential of P. pinnata is far from being realized. The exploitation of genetic diversity for crop improvement has been the major driving force for the exploration and ex situ/in situ conservation of plant genetic resources. However, P. pinnata improvement for high oil and seed production is not achieved because of unsystematic way of tree improvement. Performance of P. pinnata planted by Karnataka Forest Department was assessed based on yield potential by collecting 157 clones out of 264 clones established by Karnataka Forest Department research wing under different research circles/ranges. It was evident that the all the seed and pod traits were significantly different. Further, selection of superior germplasm based on oil and pod/seed parameters was achieved by application of Mahalanobis statistics and Tocher's technique. On the basis of D² values for all possible 253 pairs of populations the 157 genotypes were grouped into 28 clusters. The clustering pattern showed that geographical diversity is not necessarily related to genetic diversity. Cluster means indicated a wide range of variation for all the pod and seed traits. The best cluster having total oil content of more than 34.9% with 100 seed weight of above 125 g viz. Cluster I, II, III, IX, XV, XIX, XXI, XXIII, XXVI and XXVII were selected for clonal propagation.

• 한국육종학회지
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• 제42권3호
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• pp.236-240
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• 2010

'조망'은 조숙, 다수성이며 바이오디젤 생산 및 식용으로 이용이 가능한 유채로 2006년에 웅성불임인 목포-CGMS와 임성회복환분친인 8634-B-1-3-1-8을 교배하여 생산력검정시험(2007, 2008)과, 지역적응시험(2008)을 거쳐, 2008년에 육성된 품종이다. '조망'의 엽형은 하부익상전렬, 엽색 및 줄기색은 녹색, 결각은 중간이며 꽃색은 황색, 종피색은 흑색이다. '조망'의 성숙일는 6월 3일로 '선망'보다 1일, '탐미유채'보다는 4일 정도 빠르다. 지역적응시험시험 결과, '조망'의 수량은 10a 당 406 kg으로 같은 1대잡종인 '선망'에 비해 7%, 고정종인 '탐미유채'에 비해 42% 증수되었다. '조망'의 기름함량은 44.5%이고, 지방산 중 에루신산은 없는 반면, 올레인산의 함량은 68.2%로 '탐미유채'와 '선망'에 비해 각각 3.4%, 5.1% 높아져 바이오디젤 생산용으로 적합하였다. 글루코시놀레이트 함량은 2.31 mg/g으로 국제허용기준치인 3.0 mg/g 이하였다. '조망'은 전남, 전북, 경남 및 제주도를 포함하는 우리나라의 서남부지역에서 재배에 적합한 품종이다.

• 한국작물학회지
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• 제60권1호
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• pp.85-90
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• 2015

바이오 디젤용 원료작물인 카멜리나를 중국 지역에서 대량 상용재배 하기 위해서 길림성 연길 지역에서 재식 밀도, 비료 시비, 파종 시기 등이 종자 생산량에 미치는 영향을 실험하였다. 재식 밀도와 증수량의 상관 관계를 알아보기 위해서 단위면적당 다른 두 가지의 파종량을 적용했다. 0.1 ha 당 카멜리나 종자 0.23 kg을 파종한 시험구가 0.56 kg을 파종한 시험구보다 60.6 g이 증대되는 결과를 보였다. 또한 비료 시비량과 증수량의 상관관계를 알아보기 위해서 0.1ha당 질소 1.97 kg과 인 12.3 kg을 시용한 시험구, 질소 2.8 kg과 인 17.5 kg을 시용한 시험구, 그리고 무시비구를 이용해서 증수량을 분석한 결과 재배지역에 따라 상이한 결과를 보였다. 다른 실험 결과와 비교하면 상당히 낮은 시비량에도 증수량이 포화되는 결과를 보이는 것으로 봐서 시험구 포장 자체가 상당한 양의 비료 성분을 포함하는 것으로 추정되며 통상적인 농경지 재배에서는 추가적인 시비 효과가 크지 않을 것으로 여겨진다. 파종 시기에 따른 종자수확량은 동일한 생육 기간을 거치더라도 5월 4일에 파종을 한 후 수확을 하는 것이 5월 29일 파종한 것보다 높은 생산량을 보였다. 이 결과는 빠른 파종 시기가 종자 생산량에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 의미하므로 최대한 파종 시기를 앞당기는 것이 종자의 생산량을 늘리는데 도움이 될 것이라고 판단 된다.

• 한국육종학회지
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• 제41권4호
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• pp.664-668
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• 2009

"보람"은 조숙, 다수성이며 바이오디젤 생산 및 식용으로 이용이 가능한 유채 로 2006년에 목포-CGMS(웅성불임)과 8634-B-1-3-1-8(임성회복화분친)을 교배하여 2007년부터 2008년까지 생산력 검정시험과, 2008년 지역적응시험을 거쳐 육성된 품종이다. "보람"의 엽형은 하부익상전렬, 엽색 및 줄기색은 녹색, 결각은 중간이며 꽃색은 황색, 종피색은 흑색이다. 개화기(4월 9일)와 성숙기(6월 4일)는 "선망"과 비슷하나 "탐미유채"보다는 개화는 6일, 성숙기는 3일 정도 빠르다. 지역적응 시험시험 결과, "보람"의 수량은 10a 당 424 kg로 같은 1대 잡종인 "선망"에 비해 11%, 고정종인 "탐미유채"에 비해 48% 증수되었다. "보람"의 기름함량은 44.2%이고, 올레인산의 함량은 68.5%로 "탐미유채"와 "선망"에 비해 각각 3.7%와 5.4%높아져 바이오디젤 생산용으로 적합하며, 구루코지노레이트 함량은 2.27 mg/g으로 국제허용기준치인 3.0 mg/g 이하였다. "보람"은 전남, 전북, 경남 및 제주도를 포함하는 우리나라의 서남부지역에서 재배에 적합한 품종이다.

• 한국버섯학회지
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• 제13권1호
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• pp.56-62
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• 2015

양송이 수확후 배지로부터 lipase 생산균을 분리하여 16S rDNA 유전자 분석을 통해 동정한 결과, Burkholderia cepacia ATCC와 99.8% 상동성을 나타냈다. 분리균 B. cepacia 배양여액 중에 함유된 효소단백질을 70% 황산암모늄으로 침전시켜 crude lipase를 회수하였다. 고정화 효소를 제조하기 위하여 crude lipase(CL)과 Novozyme lipase(NL)을 cross-linking 법에 의해 Silane화된 Silicagel에 고정화 시킨 결과, immobilized CL(ICL)은 61%, immobilized NL(INL)은 72%의 잔존활성을 유지하였다. 중성지방 Canola oil을 알칼리(NaOH) 촉매와 효소(CL 및 ICL) 촉매를 이용하여 지방산(fatty acid)으로 분해한 후, methanolysis에 의한 에스터전이반응(trans-esterification)을 통해 지방산으로부터 전환된 바이오디젤(fatty acid methyl ester, FAME)의 종류와 수율을 비교 하였다. 생성된 총 FAME 함량은 NaOH $781mg\;L^{-1}$, free lipase $681mg\;L^{-1}$, 고정화 lipase $598mg\;L^{-1}$순으로 높았으며, 지방산 조성별 FAME 함량은 linoleic acid(C18:1)가 약 50%로 가장 높았으며, stearic acid(C18:0)가 22%정도의 높은 수준이었다. 또한 반응시간이 증가함에 따라 CL과 ICL 모두 불포화지방산 FAME의 조성비는 감소하고, 상대적으로 포화지방산 FAME의 조성비는 증가하는 경향을 보여 lipase 효소가 transesterification 활성과 interesterification 활성을 동시에 가지는 것으로 여겨진다. 고정화효소의 잔여활성은 반복회수가 증가함에 따라 서서히 감소하여 4회 반복 후, 초기 활성도에 비해 ICL은 34% 와 INL은 21%까지 감소하였다.

• Environmental Engineering Research
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• 제23권2호
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• pp.205-209
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• 2018

The spectral composition of light can affect the growth and biochemical composition of photosynthetic microalgae. This study examined the use of light filtering through a solution of soluble colored additives, a cost-effective method to alter the light spectrum, on the growth and lipid production of an oleaginous microalga, Nannochloropsis gaditana (N. gaditana). Cells were photoautotrophically cultivated under a white light emitting diode (LED) alone (control) or under a white LED that passed through a solution of red and yellow color additive (4:1 ratio) that blocked light below 600 nm. The specific growth rate was significantly greater under filtered light than white light ($0.2672d^{-1}$ vs. $0.1930d^{-1}$). Growth under filtered light also increased the fatty acid methyl ester (FAME) yield by 22.4% and FAME productivity by 80.0%, relative to the white light control. In addition, the content of saturated fatty acids was greater under filtered light, so the biodiesel products had better stability. These results show that passing white light through an inexpensive color filter can simultaneously enhance cellular growth and lipid productivity of N. gaditana. This approach of optimizing the light spectrum may be applicable to other species of microalgae.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권9호
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• pp.1547-1554
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• 2015

The potential of microalgae biofuel has not been realized because of the low productivity and high costs associated with the current cultivation systems. In this study, a new low-cost and transparent attachment material was tested for cultivation of a filamentous algal strain, Stigeoclonium sp., isolated from wastewater. Initially, the different materials tested for Stigeoclonium cultivation in untreated wastewater were nylon mesh, polyethylene mesh, polypropylene bundle (PB), polycarbonate plate, and viscose rayon. Among the materials tested, PB led to a firm attachment, high biomass (53.22 g/m², dry cell weight), and total lipid yield (5.8 g/m²) with no perceivable change in FAME profile. The Stigeoclonium-dominated biofilm consisted of bacteria and extracellular polysaccharide, which helped in biofilm formation and for effective wastewater treatment (viz., removal efficiency of total nitrogen and total phosphorus corresponded to ~38% and ~90%, respectively). PB also demonstrated high yields under multilayered cultivation in a single reactor treating wastewater. Hence, this system has several advantages over traditional suspended and attached systems, with possibility of increasing areal productivity three times using Stigeoclonium sp. Therefore, multilayered attached growth algal cultivation systems seem to be the future cultivation model for large-scale biodiesel production and wastewater treatment.