Algal Biorefineries: Volume 1: Cultivation of Cells and Products

در طول قرن گذشته، اکثر نیازهای شیمیایی و انرژی جامعه صنعتی ما از منابع کربن فسیل شده (زغال سنگ، نفت خام، گاز طبیعی) سرچشمه گرفته است. به طور فزاینده ای، این درک وجود دارد که استفاده از منابع کربن فسیل شده پیامدهای زیست محیطی نامطلوبی در قالب افزایش غلظت گازهای گلخانه ای دارد. ما همچنین از ماهیت محدود این منابع آگاه می شویم. در نتیجه، تلاش های قابل توجهی برای تولید مواد شیمیایی و سوخت از منابع تجدیدپذیر مانند محصولات جنگلی، بقایای کشاورزی و محصولات گیاهی در حال انجام است. همه این سیستم ها انرژی خورشیدی و دی اکسید کربن اتمسفر را به عنوان بخشی از چرخه کربن طبیعی جذب می کنند. تلاش‌های تحقیقاتی جدی نیز در حال انجام است و کشت میکروب‌های اتوتروف فتوسنتزی را برای تولید زیست توده و لیپیدها هدف قرار می‌دهد. در این دسته، به نظر می‌رسد جلبک‌ها بیشترین پتانسیل را برای جذب انرژی خورشیدی و دی‌اکسید کربن اتمسفر و ارائه مقادیر کافی زیست توده/لیپید دارند که می‌تواند استفاده از کربن فسیل‌شده را به شیوه‌ای معنی‌دار و بدون تأثیر نامطلوب بر تولید غذا خنثی کند. با این حال، پیش از اینکه بتوانیم پتانسیل کامل آن را درک کنیم، چندین پیشرفت، هم از نظر فنی و هم از لحاظ سیاسی، مورد نیاز است. همچنین واضح است که یک رویکرد پالایشگاهی زیستی باید به منظور برداشت اقتصادی انرژی های تجدیدپذیر و مواد شیمیایی از جلبک ها انجام شود. این جلد ویرایش شده و چندنویسنده در Biorefineries جلبکی، پیشرفت‌های جدید مربوط به فناوری مبتنی بر جلبک را مستند می‌کند.

Over the past century, the majority of chemical and energy needs of our industrial society has originated from fossilized carbon sources (coal, crude oil, natural gas). Increasingly, there is a realization that utilization of the fossilized carbon sources has adverse environmental consequences in the form of increasing concentration of greenhouse gases. We are also becoming aware of the limited nature of these resources. As a result, considerable efforts are being made to produce chemicals and fuels from renewable resources such as forest products, agricultural residues and plant products. All of these systems capture solar energy and atmospheric carbon dioxide as a part of the natural carbon cycle. Serious research efforts are also underway, targeting cultivation of photosynthetic autotrophic microbes for the production of biomass and lipids. In this category, algae appears to offer the most potential for capturing solar energy and atmospheric carbon dioxide and delivering sufficient quantities of biomass/lipids that can offset the fossilized carbon utilization in a meaningful manner without impacting food output adversely. However, several advances, both technologically as well as politically, are needed before we can realize its full potential. It is also clear that a biorefinery approach must be undertaken in order to harvest renewable energy and chemicals from algae economically. This edited, multi-authored volume on Algal Biorefineries will document new advances involving algae-based technology.