Diseño conceptual de un sistema de producción de la microalga Botryococcus braunii en fotobioreactores como materia prima para la producción de biocombustibles de tercera generación

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dc.contributor.advisorKafarov, Viatcheslav Victorovich
dc.contributor.advisorGuzmán Monsalve, Alexander
dc.contributor.authorBarajas Solano, Andrés Fernando
dc.contributor.evaluatorWatanabe, Makoto
dc.contributor.evaluatorJubeau, Sébastien
dc.contributor.evaluatorMontenegro, Juan Carlos
dc.contributor.evaluatorLópez Giraldo, Luis Javier
dc.contributor.evaluatorRondón González, Fernando
dc.date.accessioned2022-04-01T05:16:51Z
dc.date.available2022-04-01T05:16:51Z
dc.date.created2016
dc.date.issued2016
dc.description.abstractBotryococcus braunii es una microalga con caracterisicas especiales que la convierten en una microalga promisoria para la producción de biocombustibles. En el presente trabajo se presenta el aislamiento, caracterización y optimización de las variables de cultivo para una nueva cepa de B. braunii aislada en Colombia. Se obtuvo un nuevo medio de cultivo, con el cual es posible obtener hasta 0.7 g/L y una productividad de 0.028 g/L*d-1 en un periodo de 25 días con una concentración de lípidos e hidrocarburos de 41% y 9% (p/p); por otra parte se pudo comprobar que al aumentar la concentración inicial de biomasa inoculada (de 0.08 a 0.4 g/L) la productividad no se ve afectada, ademas se encontro que la mejor fuente de nitrogeno fue el nitrato de potasio y la mejor fuente de carbono inorganico fue el carbonato de sodio, sin embargo al optimizar la relación de estos dos los contenidos finales de hidrocarburos y lipidos totales fueron inferiores (menos del 20%). Por otra parte, al emplear CO2 las concentraciones de lipidos totales e hidrocarburos aumentaron considerablemente en relación con la otra fuente de carbono. Por ultimo, los resultados obtenidos a partir de la implementación de la calculadora EnAlgae Open Pond permiten conocer el posible costo de implementación y operación de sistemas abiertos para el cultivo de B. braunii en las condiciones tanto de Barrancabermeja como de Cartagena, se resalta que con un costo de producción de biomasa de € 2.81 y una producción de 0,6 kg/m3 es posible tener una tasa de retorno de 0.1 años con una producción de 93936 Ton/año de biomasa y una inversión cercana de € 261 Millones.
dc.description.abstractenglishBotryococcus braunii is a microalgae with special features that make it a promising source for biofuels production. In this paper, the isolation, characterization and optimization of culture variables for a new Colombian strain of B. braunii is presented. a new culture medium was obtained, with which it is possible to obtain up to 0.7 g/L and a productivity of 0.028 g/L*d-1 in a period of 25 days with an oily lipid concentration of 41% and 9% (w/w); Moreover it was found that increasing the initial concentration of inoculated biomass (from 0.08 to 0.4 g/L) productivity is not affected; in addition it was found that the best source of nitrogen was potassium nitrate and best source of inorganic carbon was sodium carbonate, however by optimizing the ratio of these two final content of hydrocarbons and total lipids were lower (less than 20%). Moreover, when using CO2 concentrations of total lipids and hydrocarbons increased considerably compared with another carbon source. Finally, the results obtained from the implementation of the EnAlgae Open Pond calculator provide information about the potential cost of implementation and operation of open systems for the cultivation of B. braunii in the conditions of both Barrancabermeja and Cartagena, also results highlights that with a biomass production cost of €2.81 and an output of 0.6 kg/m3 is possible to have a payment return of 0.1 years with an output of 93936 tons/year of biomass and an investment of €261 million.
dc.description.cvlachttps://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001353929
dc.description.degreelevelDoctorado
dc.description.degreenameDoctor en Ingeniería Química
dc.description.googlescholarhttps://scholar.google.com/citations?hl=es&user=H8zwx2gAAAAJ
dc.description.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-2765-9131
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/9617
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.programDoctorado en Ingeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBotryococcus braunii
dc.subjectBiocombustibles
dc.subjectSistemas de cultivo
dc.titleDiseño conceptual de un sistema de producción de la microalga Botryococcus braunii en fotobioreactores como materia prima para la producción de biocombustibles de tercera generación
dc.title.englishConceptual design of Botryococcus braunii production system as raw material for third generation biofuels
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado
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Doctorado en Ingeniería Química