Dewatering and extraction method from wet microalgae using liquefied ammonia

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K14452
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 27010:Transport phenomena and unit operations-related
• Research Institution: Central Research Institute of Electric Power Industry
• Principal Investigator: Sakuragi Kiyoshi 一般財団法人電力中央研究所, エネルギートランスフォーメーション研究本部, 主任研究員 (10638018)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 微細藻類 / アンモニア / 気液相転移 / 抽出 / 脱水 / バイオ燃料 / 脂肪酸

Outline of Final Research Achievements

This study developed a novel technique to directly extract lipids from the wet and undisrupted microalgae using the gas-liquid phase transition of ammonia. When the ratio of NH3 to the sample was 45:1, approximately 48.5% of the sample was separated as a crude extract, removing over 99 wt.% of water in the sample. The crude extract contained fatty acids from C12 to C20 fatty acids. The total fatty acid methyl ester yields obtained from the crude extract using the liquefied NH3 extraction method from untreated microalgae was the same levels as that obtained using conventional methods.

Free Research Field

移動現象および単位操作関連

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

微細藻類からのバイオ燃料生産工程では、乾燥や細胞破砕のエネルギー消費量が大きい。燃料生産工程のエネルギー消費量を抑制するため、湿潤未破砕試料から、脂質を抽出する技術が求められている。本研究では、液化アンモニアによる脂質抽出により、湿潤未破砕試料から既存法と同程度の収率でバイオディーゼルを合成可能な技術を確立した。また液化アンモニア抽出物には脂肪酸以外の成分も多く含まれることを見出し、同技術がバイオ燃料生産に限らない、微細藻類成分の利用拡大に有効な手法であることを示した。