Rezultate etapa 1.
În cadrul primei etape s-a realizat un model experimental de cultivare a unei tulpini algale (Dunaliella Salina) în vederea selectării unor microalge cu continut ridicat în ulei şi carotenoizi. La sfârşitul perioadei de creştere exponenţială biomasa algală a fost centrifugată și liofilizată. Biomasa algală separată din mediul de cultură a fost procesesată mai departe pentru obţinerea fracției lipidice şi a conţinutului de carotenoizi.
Rezultate etapa 2.
În cadrul acestei etape s-au realizat modele experimentale de cultivare a 3 tulpini algale, în vederea selectării unor microalge cu continut ridicat în ulei şi carotenoid. La sfârşitul perioadei de creştere exponenţială biomasa algală a fost centrifugată și liofilizată.
Biomasa algală separată din mediul de cultură a fost procesesată mai departe pentru obţinerea fracției lipidice şi a conţinutului de carotenoid. Ca urmare a rezultatelor foarte bune obţinute, s-au selectat pentru continuarea experimentelor următoarele două tulpini algale: Porphyridium Purpureum şi Chlorella Vulgaris. Mai departe biomasa algala a fost procesată prin metode de extracție convenționale și neconvenționale în vederea extragerii fracției lipidice și a pigmenților (carotenoizi). În acest sens s-au realizat modele experimentale privind testarea tehnicilor conventionale și neconventionale de extracție a lipidelor și pigmenților din biomasa algală. Rezultatele preliminare au indicat faptul ca extracția cu Soxhlet presupune consum de energie, timp mare de reacție si temperaturi ridicate ce pot conduce la deteriorarea termică a compușilor de interes. Din acest motiv experimentele s-au concentrat pe determinarea parametrilor optimi de extracție aplicând extracția asistată de ultrasunete (UAE), într-o singură etapă atât a fracției lipidice cît și a pigmenților utilizând solvenți uzuali în industria alimentară (etanol, apă și hexan). Pentru a obține randamente mari de extracție în carotenoide și lipide, s-a utilizat metoda UAE. Pentru optimizarea parametrilor de extracție diferite valori ale intensității (de la 60 la 100 %), ale concentrației de etanol (25 și 70 %), ale compoziției solventului ( raport concentrație etanol și hexan la rapoarte de volum de 1:2; 2:1 și 1,25 la 1)) și
raportul biomasa: solvent (g/v (1:4 – 1:8)) au fost testate. Rezultatele obținute pot fi utilitate pentru acumularea și extracția selectivă a acizilor
grași saturați și polinesaturați folosind solvenți de calitate alimentară. Aceste produse pot fi utilizate în multe aplicații, cum ar fi în industria
alimentară și ca supliment de lipide. S-a studiat acitivatea antioxidantă a 3 probe: biomasa algală de Chlorella vulgaris și Porphyridium purpureum și
exopolizaharide. Toate cele 3 probe au prezentat o dependență a activității oxidante cu concentrația, valoarea cea mai mare înregistrandu-se la
concentrația cea mai mare de 100 μg/ml. Așa cum se poate observa activitatea oxidanta cea mai mare a prezentat-o exopolizaharidele (73,94%), în comparație cu biomasa microalgală Chlorella vulgaris (64,52 %) și Porphyridium purpureum (58,89%).
Rezultate etapa 3.
În ultima etapă s-a urmărit obtinerea esterilor etilici ai acizilor grași polinesaturați (PUFAE) și a acidului levulinic din fracțiunea de carbohidrați urmata de conversia termică a biomasei în biochar. Un pas preliminar pentru obținerea PUFAE a fost esterificarea acizilor grași liberi din uleiul de microalge cu etanol în prezența unor noi catalizatori acizi solizi. Optimizarea parametrilor (raportul molar ulei:alcool, timpul de reacție, masa catalizatorului) au fost obținuti folosind proiectarea experimentală. Noii catalizatori solid-acizi eficienți obtinuti au fost caracterizați folosind tehnici adecvate. Etapa de transesterificare a uleiului de alge pretratat cu etanol a fost realizată folosind un catalizator heterogen cu structură de hidrotalcit. Distribuția PUFAE și randamentul reacției au fost măsurate utilizând GC-MS/MS TRIPLE QUAD (Agilent 7890 A).
Acidul levulinic (LA) a fost obținut din fracția de exocarbohidrați din biomasa de alge, folosind o autoclavă din oțel inoxidabil achiziționată în etapa anterioară. Pentru sinteza LA a fost testat același catalizator de acid feromagnetic sulfatat preparat anterior.
Conversia termică a biomasei în biochar a fost realizata efectuată în reactorul tubular cu flux continuu. Activitatea majoră a fost optimizarea parametrilor (temperatură, concentrație de oxigen și timp) în vederea obținerii unui biochar cu proprietăți de adsorbție (caracteristici ca porozitate, suprafață specifică mare, capacitate de schimb cationic). Porozitatea, precum și aria specifică a porilor vor fi determinate cu dispozitivul
Nova surface area si pore size. Capacitatea de adsorbție a biocharului pentru compușii anorganici (de exemplu Ca, Na, N și P) va fi evaluată prin aplicarea izotermei Freundlich.
