Economic co-production of cellulosic ethanol and microalgal biomass through efficient fixation of fermentation carbon dioxide

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作者
Linpei Liu,Zheng Zhou,Guiping Gong,Bo Wu,Tatsaporn Todhanakasem,Jianting Li,Yong Zhuang,Mingxiong He
出处
期刊:Bioresource Technology [Elsevier]
卷期号:396: 130420-130420 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.biortech.2024.130420
摘要

An integrated process for the co-production of cellulosic ethanol and microalgal biomass by fixing CO2 generated from bioethanol fermentation is proposed. Specifically, over one-fifth of the fermentative carbon was converted into high-purity CO2 during ethanol production. The optimal concentration of 4 % CO2 was identified for the growth and metabolism of Chlorella sp. BWY-1. A multiple short-term intermittent CO2 supply system was established to efficiently fix and recycle the waste CO2. Using this system, economical co-production of cellulosic ethanol by Zymomonas mobilis and microalgal biomass in biogas slurry wastewater was achieved, resulting in the production of ethanol at a rate of 0.4 g/L/h and a fixed fermentation CO2 of 3.1 g/L/d. Moreover, the amounts of algal biomass and chlorophyll a increased by over 50 % and two-fold, respectively. Through techno-economic analysis, the integrated process demonstrated its cost-effectiveness for cellulosic ethanol production. This study presents an innovative approach to a low-carbon circular bioeconomy.
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