Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92. Вып. 11

ПЕРЕРАБОТКА СЫРЬЯ

УДК 620.97

ПОЛУЧЕНИЕ БИОНЕФТИ ПУТЕМ ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО СЖИЖЕНИЯ

Arthrospira platensis И ИЗУЧЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА БИОНЕФТИ

И ЕЕ БЕНЗИНОВОЙ ФРАКЦИИ

Е. А. Киселева¹, О. С. Попель¹, Г. Н. Владимиров^1,2, Е. Н. Николаев²,

В. Кумар⁴, М. С. Власкин¹

¹ Объединенный институт высоких температур РАН,

125412, г. Москва, ул. Ижорская, д. 13, стр. 2

² Cколковский институт науки и технологий,

143025, Московская обл., д. Сколково, ул. Новая, д. 100

³ Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова,

119991, г. Москва, ул. Ленинские горы, д. 1

⁴ Уттаранчалский университет,

Arcadia Grant, Chandanwari, Premnagar, Дехрадун, Утаракханд 248007, Индия

E-mail: * presley1@mail.ru, ** kanna787@mail.ru

Поступила в Редакцию 11 февраля 2019 г.

После доработки 11 июля 2019 г.

Принята к публикации 20 августа 2019 г.

Работа посвящена изучению фракционного и химического состава бионефти и бензиновой фракции

бионефти, полученной путем гидротермального сжижения биомассы Arthrospira platensis. Выход

бионефти составил 34.6%, величина теплоты сгорания бионефти — 33.4 МДж·кг^-1, выход бензи-

новой фракции — 28.8%. Установлено, что содержание углерода и водорода в бензиновой фракции

бионефти заметно выше, чем в исходной бионефти; теплотворная способность бензиновой фракции

бионефти на 3.87 МДж·кг^-1 выше, чем для исходной бионефти. По содержанию углерода и водорода

бензиновая фракция бионефти оказалась близка к моторным топливам, основным ее отличием стало

более высокое содержание азота, кислорода и серы. Установлено, что фракционирование бионефти

приводит к уменьшению доли высокомолекулярных конденсированных соединений в продукте.

Ключевые слова: гидротермальное сжижение; бионефть; биотопливо; микроводоросли; реактор

автоклав; масс-спектрометрия высокого разрешения

DOI: 10.1134/S0044461819110021

Коммерческие виды биотоплива в основном про-

напрямую конкурирует с производством сельскохо-

изводятся из пищевых и растительных культур, вклю-

зяйственных культур и в общем с сельскохозяйствен-

чая сахарный тростник, сахарную свеклу, раститель-

ной промышленностью [1]. Сырьем для биотоплива

ные масла и животные жиры. Производство такого

второго поколения служат отходы сельскохозяйствен-

рода биотоплива (биотопливо первого поколения)

ных, лесозаготовительных и деревообрабатывающих

1380

Получение бионефти путем гидротермального сжижения...

1381

производств, несъедобные компоненты продоволь-

энергии, тогда как теплотворная способность сухой

ственных культур, а также специально выращивае-

биомассы составляет около 15 МДж·кг^-1.

мые для этих целей непродовольственные культуры

Для переработки влажной биомассы в биотопливо

[2]. Производство такого биотоплива не оказывает

могут быть использованы так называемые гидротер-

значительного негативного воздействия на продо-

мальные технологии («гидротермальный» означает

вольственную безопасность и окружающую среду,

процесс, осуществляемый в присутствии воды или

однако в настоящий момент остается менее привле-

водяного пара при температуре выше 100°С; гидро-

кательным с экономической точки зрения, чем тра-

термальные технологии нами ранее использовались

диционные виды топлива [1, 2], а также по причине

в самых различных областях [6-8]). Одним из ос-

того, что коммерческое производство непродоволь-

новных преимуществ технологии гидротермального

ственных культур второго поколения, как правило,

сжижения является то, что вклад в выход бионеф-

выращивается на плодородных землях, что ставит

ти вносят не только липиды, но также углеводы и

их производство в прямую конкуренцию за пахотные

белки, что повышает суммарный выход продукта

земли, используемые для производства продоволь-

[9]. Дополнительным преимуществом является от-

ствия.

сутствие необходимости в стадии предварительной

Микроводоросли представляют собой перспек-

сушки исходного сырья. Микроводоросли могут по-

тивный источник сырья для получения биотоплива

даваться в реактор гидротермального сжижения во

[3]. Топливо, полученное из микроводорослей, от-

влажном состоянии, например, в виде водной суспен-

носят к биотопливу третьего поколения. Данный вид

зии. При этом необходимо обеспечить эффективный

биомассы не является традиционным пищевым или

тепло- и массообмен в процессе термообработки ми-

кормовым сырьем и выращивается на непригодных

кроводорослей, а также решить вопрос с разделением

для растениеводства территориях. Урожайность (при-

продуктов гидротермального сжижения (бионефти,

веденная на единицу используемой для выращивания

водного раствора, твердого остатка и газообразных

площади) микроводорослей по биомассе и маслу (ли-

продуктов).

пидам) превышает соответствующую урожайность

Целью данной работы являлась наработка образца

наземных растений в десятки раз [4].

бионефти из биомассы Arthrospira platensis путем

Традиционный способ получения биотоплива в

гидротермального сжижения с последующим выде-

виде биодизеля из микроводорослей обычно вклю-

лением из полученного образца бензиновой фракции

чает индукцию липидов в биомассе, отделение био-

путем перегонки, изучение и сравнение химического

массы от культуральной жидкости и ее сушку, затем

и фракционного состава данных образцов с соответ-

экстракцию полученных липидов растворителями

ствующими исследованиями традиционной нефти, ее

и их переэтерификацию с получением метиловых

бензиновой фракции и моторных топлив.

эфиров жирных кислот, составляющих биодизельное

топливо («биодизель») [5]. Очевидными недостатка-

Экспериментальная часть

ми такого способа получения биодизеля являются

высокие энергетические затраты и использование

Исходная биомасса. Объектом исследования бы-

небезопасных органических растворителей (таких,

ла выбрана выделенная ранее клоновая культура

как метанол). Кроме того, в биодизель преобразуется

A. platensis rsemsu 1/02-P [10] с прямыми трихомами,

только липидная часть микроводорослей, тогда как

образовавшимися в результате естественной мор-

большая часть биомассы микроводорослей, включа-

фологической изменчивости при многолетнем куль-

ющей также белки и углеводы, не принимает участия

тивировании в лабораторных условиях. Исходный

в производстве биотоплива.

штамм был выделен из озера на севере Республики

При переработке микроводорослей в биотопливо

Чад. Штамм в обычных условиях культивирования

возникает ряд определенных проблем, связанных в

является продуцентом белка и ненасыщенных жир-

первую очередь с их высокой влажностью после ста-

ных кислот [11].

дии культивирования (80-90% по массе). При таком

Биомасса была получена в фотобиореакторе

содержании влаги традиционные методы термиче-

открытого типа объемом 1000 л с освещенностью

ской переработки, такие как пиролиз или газифика-

55 ± 5 мкE·м^-2·с^-1 и при температуре T = 21°C полу-

ция, являются неэффективными. Перед пиролизом

непрерывным способом. Фотобиореактор оборудован

содержание влаги в биомассе, как правило, не должно

приповерхностным перемешивающим устройством.

превышать 20%. Чтобы удалить 1 кг воды из био-

Для культивирования использовалась классическая

массы, необходимо потратить 2.571 МДж тепловой

среда Заррука.

1382

Григоренко А. В. и др.

Таблица 1

Элементный состав и содержание золы в A. platensis

Содержание элементов, мас% в сухом беззольном состоянии

Биомасса

Зола, %

Arthrospira platensis

49.86

7.29

11.3

3.99

27.56

6.0

Элементный состав биомассы A. platensis был

В ходе экспериментов в реактор заливали суспен-

определен на анализаторе VARIO EL III Elementar

зию, состоящую из 500 г дистиллированной воды и

Analysensysteme GmbH (табл. 1) (содержание кис-

150 г биомассы микроводорослей. Предварительная

лорода определяли вычитанием). Предварительная

сушка микроводорослей осуществлялась в сушиль-

сушка исходной биомассы осуществлялась в сушиль-

ном шкафу Binder VD53 при температуре 105°С.

ном шкафу при температуре 105°С. Определение био-

Перед экспериментом реактор герметизировали и

химического состава биомассы A. platensis (табл. 2)

продували азотом. Затем запускался нагрев реактора

проводили согласно методике [12].

до определенной температуры. Продолжительность

Для сравнения в работе были также использованы

процесса нагрева до заданной температуры составля-

традиционная нефть (месторождения Ярега) и мотор-

ла около 60 мин, выдержка при этой температуре —

ные топлива — керосин (ГОСТ 10227-86) и бензин

около 80 мин. Реактор разогревали до температуры

АИ-92 (ГОСТ Р 51105-97).

около 270°С. Данная температура была выбрана,

Элементный состав образцов (бионефти, тради-

поскольку она обеспечивает относительно невысо-

ционной нефти, бензиновых фракций и моторных то-

кое давление насыщенных паров и соответственно

плив) осуществлялся с помощью анализатора Thermo

суммарное давление в реакторе, но при этом обеспе-

Scientific Flash 2000 HT. Анализ полученных образцов

чивает достаточно высокий выход бионефти [13].

проводили в пятикратной повторности; рассчитывали

После завершения процесса выдержки нагрев реак-

среднее значение содержания элементов и погреш-

тора прекращался. После остывания реактора конден-

ность определения, которая не превышала 5%.

сированные продукты гидротермального сжижения

Экспериментальная установка. Эксперименты

выводились в отдельную емкость.

по гидротермальной обработке проходили на лабора-

торной установке (рис. 1). Реактор-автоклав объемом

0.9 л рассчитан на 30 МПа, максимальная температу-

ра эксплуатации 400°С. Нагрев реактора — внешний

омический. Управление процессом нагрева (скорость

нагрева и максимальная температура) осуществляет-

ся оператором с помощью ПИД регулятора. Нагрев

реактора прекращался оператором путем отключения

ПИД регулятора после завершения времени выдерж-

ки на максимальной температуре. Температура реак-

тора измеряется с помощью двух термопар, которые

были зафиксированы на верхней и боковой поверхно-

стях реактора и теплоизолированы от внешней среды.

Таблица 2

Биохимический состав Arthrospira platensis

Содержание, мас%

Биомасса

белки

липиды

углеводы

Рис. 1. Схема лабораторной установки с реактором-ав-

токлавом.

Arthrospira platensis

60.7

12.1

7.1

ТИ — теплоизоляция, P — манометр, Т — термопары.

Получение бионефти путем гидротермального сжижения...

1383

Конденсированные продукты гидротермального

Обсуждение результатов

сжижения представляли собой смесь двух несмеши-

В ходе эксперимента по гидротермальному сжиже-

вающихся жидкостей и твердого остатка. Снизу в

нию биомассы A. platensis устанавливалось давление,

емкости находился водный раствор, сверху — менее

превосходящее давление, соответствующее насы-

плотная темная смолоподобная жидкость (бионефть).

щенному состоянию пара для температуры 270°С.

Бионефть от водного раствора отделялась механиче-

Это объясняется частичной газификацией биомассы.

ски, без использования органических растворителей.

Максимальное давление (14.5 МПа) достигалось бли-

Твердый остаток отделялся от водного раствора филь-

же к концу эксперимента (рис. 2).

трованием на бумажном фильтре.

Выход бионефти (при температуре 270°С и вре-

Из бионефти была выделена бензиновая фракция

мени выдержки 1 ч) составил 34.6% от загруженного

путем перегонки. Бензиновая фракция собиралась

в реактор количества микроводорослей. Остаточное

в интервале от начала кипения до 220°C. Из тради-

давление в реакторе после остывания составило

ционной нефти бензиновая фракция была выделена

2.4 МПа. Как было показано в ходе ранее прове-

аналогичным образом.

денных исследований [11], основным компонентом

Для оценки фракционного состава бионефти и

газообразных продуктов является СO₂. Исходя из

традиционной нефти был проведен термогравиме-

значения остаточного давления в реакторе расчет-

трический анализ (ТГА) на термическом анализаторе

ный выход газообразных продуктов составил около

STA PT1600 (Linseis Messgeraete GmbH). Образец

12.7%. Выход твердого остатка составил 28.7%. Из

бионефти в количестве около 50 мг помещали в ко-

этого следует, что выход водорастворимого продукта

рундовый тигель. Нагрев тигля осуществлялся в сре-

гидротермального сжижения составил 24%.

де аргона. Скорость нагрева составляла 2 град·мин^-1

Достигнутый в настоящей работе выход бионеф-

до температуры 500°С, далее — 5 град·мин^-1 до тем-

ти хорошо согласуется с результатами предыдущих

пературы 800°С.

работ [13, 15].

Удельную теплоту сгорания образцов определяли

с помощью калориметра IKA C6000. Для калибровки

прибора использовалась бензойная кислота.

Образцы бионефти, традиционной нефти и их

бензиновых фракций изучали на анализаторе эле-

ментного состава Thermo Scientific Flash 2000 HT

и масс-спектрометре высокого разрешения

QExactive (ThermoElectronCorp., Bremen, Germany).

В масс-спектрометрических исследованиях образ-

цы бионефти растворяли в метаноле концентраци-

ей 1 г·л^-1. Образцы нефти растворяли в смеси ме-

тил-трет-бутиловый эфир/метанол до концентрации

1 г·л^-1. Использовались одноразовые электроспрей-

ные эмиттеры. Ионы были получены в положитель-

ном и отрицательном режимах электрораспыления

при следующих условиях: температура десольва-

тирующего капилляра — 300°C, скорость введения

образца — 1 мкл·мин^-1, напряжение на игле элек-

троспрея — 3 кВ. Была достигнута разрешающая

способность 400 000, каждый спектр представлял

собой усреднение 100 сканов. До анализа образцов

прибор QExactive был откалиброван стандартным

калибрантом Thermo. Анализ полученных данных

проводили с помощью ранее описанного подхода,

который позволяет обнаружить гомологичные серии,

используя взвешенную гистограмму дефекта масс

Рис. 2. Изменение температуры (а) и давления (б) в

Кендрика [14].

реакторе в ходе эксперимента по гидротермальному

сжижению биомассы A. platensis.

1384

Григоренко А. В. и др.

Относительно высокий выход водорастворимого

нефти значительно меньше содержания углерода в

продукта гидротермального сжижения (24%) требует

обычной нефти (около 85%), а содержание кислорода

проработки путей его дальнейшего использования

в бионефти значительно превышает аналогичный

(утилизации). Один из возможных путей его исполь-

показатель для традиционной нефти (1.43%). Это

зования — это возврат водорастворимого продукта

приводит к относительно невысокой удельной тепло-

в процесс гидротермального сжижения. Ранее было

те сгорания бионефти (33.4 МДж·кг^-1) по сравнению

показано, что в итоге это приводит к большему вы-

с традиционной нефтью (43 МДж·кг^-1). Однако это

ходу полезного продукта гидротермального сжиже-

существенно выше удельной теплоты сгорания сухих

ния (бионефти) [16]. В то же время водный раствор,

микроводорослей, которая составила 20.9 МДж·кг^-1.

получаемый после конденсирования продуктов про-

Содержание углерода и водорода в бензиновой

цесса гидротермального сжижения микроводорос-

фракции бионефти заметно выше, чем в исходной

лей, содержит большое количество азотсодержащих

бионефти. Теплотворная способность бензиновой

веществ, которые могут быть использованы как пи-

фракции бионефти на 3.87 МДж·кг^-1 выше, чем для

тательные вещества в процессе роста растений и

исходной бионефти. Это связано с тем, что в процессе

микроорганизмов [17, 18]. Химические вещества,

перегонки бионефти влага, которая присутствовала в

которые присутствуют в водном растворе, могут

исходной бионефти в виде эмульсии, не смешивалась

служить дополнительным источником питательных

с бензиновой фракцией и легко от нее отделялась. По

веществ для выращивания микроводорослей [19,

содержанию углерода и водорода бензиновая фракция

20]. Данное направление использования водорас-

бионефти близка к моторным топливам. Основным

творимого продукта гидротермального сжижения

отличием бензиновой фракции бионефти от мотор-

представляется наиболее перспективным при про-

ных топлив является повышенное содержание азота,

мышленном производстве биотоплива из биомассы

кислорода и серы.

микроводорослей.

Очевидно, что бионефть, полученная с помощью

В табл. 3 представлен элементный состав и те-

гидротермального сжижения, требует дальнейшей

плота сгорания образцов бионефти, традиционной

переработки. В бионефти и ее бензиновой фракции

нефти, их бензиновых фракций и моторных топлив.

довольно высокое содержание серы, причем в бен-

По сравнению с исходной биомассой в бионефти

зиновой фракции содержание серы почти в 2 раза

наблюдается более высокое содержание углерода и

выше, чем в исходной бионефти. В исследованном

более низкое содержание кислорода и азота. Это объ-

образце традиционной нефти содержание серы также

ясняется тем, что кислород и азот частично переходят

достаточно высокое, однако в ее бензиновой фракции

в газообразные продукты гидротермального сжиже-

содержание серы невелико. Для повышения тепло-

ния и водорастворимые соединения. Результаты опре-

творной способности и уменьшения содержания серы

деления элементного состава бионефти согласуются

в бионефти необходимо проведение традиционных

с результатами предыдущих работ в этой области

процессов, понижающих содержание кислорода и

[14, 21]. В то же время содержание углерода в био-

серы. Для уменьшения выбросов NO_x в результате

Таблица 3

Элементный состав и теплота сгорания образцов бионефти, традиционной нефти, их бензиновых

фракций и моторных топлив

Содержание элементов, мас%

Теплота сгорания,

Образец

МДж·кг^-1

Традиционная нефть

84.47

12.62

—

1.62

1.29

42.99

Бензиновая фракция из традиционной нефти

83.78

13.76

—

2.11

0.35

45.81

Бионефть

71.23

9.81

6.69

11.46

0.81

33.40

Бензиновая фракция из бионефти

74.79

11.22

6.21

6.07

1.71

37.27

Керосин

85.01

14.95

—

0.4

—

46.53

Бензин АИ-92

84.3

14.28

—

1.3

0.12

41.54

Получение бионефти путем гидротермального сжижения...

1385

сжигания биотоплива требуется также уменьшить

содержание азота.

На рис. 3 представлены результаты ТГА для об-

разцов бионефти и традиционной нефти. Можно

видеть, что фракционные составы исследованных

образцов значительно различаются. Традиционная

нефть содержит большее количество легкокипящих

компонентов. Содержание бензиновой фракции (из-

менение массы до температуры 220°С) в бионефти

составило 28.8%, в традиционной нефти — 48.6%.

Низкое содержание легкокипящих компонентов в

бионефти представляет собой еще одну проблему

гидротермального сжижения биомассы микроводо-

рослей. Содержание легкокипящих компонентов в

бионефти может быть повышено за счет использова-

ния катализаторов [22].

Результаты масс-спектрометрического анализа

образцов нефти, бионефти и соответствующих бен-

зиновых фракций представлены на рис. 4. Можно

видеть, что после фракционирования масс-спектр

сдвигается влево как для нефти, так и для бионефти,

Рис. 3. Изменение массы образцов бионефти (а) и тра-

диционной нефти (б) в процессе нагрева в среде аргона

что говорит об удалении существенной части высоко-

и зависимость температуры от времени в ходе термогра-

молекулярных соединений. Кроме того, характерный

виметрического анализа.

сдвиг влево наблюдается и на гистограмме Кендрика,

что свидетельствует об увеличении доли насыщен-

ных соединений.

Рис. 4. Результат масс-спектрометрического анализа образцов нефти, бионефти и соответствующих бензиновых

фракций.

1386

Григоренко А. В. и др.

В нефти и бензине доминирующим является класс

Информация об авторах

соединений, содержащих один атом азота, в то время

Григоренко Анатолий Владимирович, ORCID:

как в бионефти и биобензине доминируют соеди-

https://orcid.org/0000-0002-0642-9559

нения с двумя атомами азота, однако соединения с

Костюкевич Юрий Иродионович, к.ф.-м.н.,

одним атомом азота также присутствуют в большом

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1955-9336

количестве. Также отметим значительную долю сое-

Чернова Надежда Ивановна, к.б.н., ORCID:

динений класса NO, N₂O. Соединения, содержащие

https://orcid.org/0000-0002-8578-8495

серу, также были обнаружены, однако их концентра-

Киселева Софья Валентиновна, к.ф.-м.н., ORCID:

ция достаточно мала.

https://orcid.org/0000-0001-5836-8615

Обобщая данные масс-спектрометрического ана-

Киселева Елена Александровна, к.т.н., ORCID:

лиза, можно сделать вывод, что фракционирование

https://orcid.org/0000-0002-4964-3803

бионефти приводит к уменьшению доли высокомо-

Попель Олег Сергеевич, д.т.н., доцент, ORCID:

лекулярных конденсированных соединений.

https://orcid.org/0000-0001-5456-3720

Владимиров Глеб Николаевич, к.ф.-м.н., ORCID:

https://orcid.org/0000-0003-4623-4884

Выводы

Николаев Евгений Николаевич, д.ф.-м.н., проф.,

В результате гидротермального сжижения биомас-

ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6209-2068

сы A. platensis была получена бионефть с более вы-

Кумар Винод, Ph.D, доцент, ORCID: https://orcid.

соким содержанием углерода и более низким содер-

org/0000-0003-1808-1980

жанием кислорода и азота по сравнению с исходной

Власкин Михаил Сергеевич, к.т.н., ORCID: https://

биомассой. Выход бионефти составил 34.6%, теплота

orcid.org/0000-0001-6549-9939

сгорания бионефти — 33.4 МДж·кг^-1. В то же время

характеристики бионефти уступают характеристикам

традиционной нефти, в частности, требуется дальней-

Список литературы

шее уменьшение содержания кислорода, серы и азота

[1] Adenle A. A., Haslam G. E., Lee L. Global assessment

в бионефти. Также необходимы меры по увеличению

of research and development for algae biofuel

выхода бензиновой фракции бионефти, который в

production and its potential role for sustainable

этих экспериментах составил 28.8%. Улучшение каче-

development in developing countries // Energy Policy.

ства бионефти может быть достигнуто, в частности,

2013. V. 61. P. 182-195. https://doi.org/10.1016/j.

с помощью катализаторов. Не менее важной задачей,

enpol.2013.05.088

требующей дополнительной проработки, является

[2] Alam F., Date A., Rasjidin R., Mobin S., Moria H.,

утилизация (использование) водорастворимого про-

Baqui A. Biofuel from algae- is it a viable alternative?

дукта гидротермального сжижения, выход которого

// Procedia Eng. 2012. V. 49. P. 221-227. https://doi.

в данной работе составил 24% от загруженного в

org/10.1016/j.proeng.2012.10.131

реактор количества микроводорослей. Наиболее пер-

[3] Raslavičius L., Semenov V. G., Chernova N. I.,

Keršys A., Kopeyka A. K. Producing transportation

спективным направлением использования водного

fuels from algae: In search of synergy // Renewable

раствора, получаемого в процессе гидротермально-

and Sustainable Energy Rev. 2014. V. 40. P. 133-142.

го сжижения, представляется его использование в

https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.07.176

качестве дополнительного источника питательных

[4] Chernova N. I., Kiseleva S. V., Popel′ O. S. Efficiency

веществ в цикле выращивания микроводорослей.

of the biodiesel production from microalgae // Thermal

Eng. 2014. V. 61. N 6. P. 399-405. http://dx.doi.

org/10.1134/S0040601514060019

Благодарности

[5] Salam K. A., Velasquez-Orta S. B., Harvey A. P.

A sustainable integrated in situ transesterification of

Исследование выполнено при поддержке

microalgae for biodiesel production and associated

Российского фонда фундаментальных исследований

co-product-a review // Renewable and Sustainable

(проект № 18-58-45009).

Energy Rev. 2016. V. 65. P. 1179-1198. http://dx.doi.

org/10.1016/j.rser.2016.07.068

[6] Власкин М. С., Костюкевич Ю. И., Григоренко А. В.,

Конфликт интересов

Киселева Е. А., Владимиров Г. Н., Яковлев П. В.,

Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-

Николаев Е. Н. Исследование процесса гидро-

ресов, требующего раскрытия в данной статье.

термальной обработки органических отходов //

Получение бионефти путем гидротермального сжижения...

1387

ЖПХ. 2017. Т. 90. № 8. С. 1054-1061. http://dx.doi.

cyclotron resonance mass spectrometry // Eur. J. Mass

org/10.1134/S1070427217080158 [Vlaskin M. S.,

Spectrometry. 2017. V. 23. N 2. P. 83-88. http://dx.doi.

Kostyukevich Y. I., Grigorenko A. V., Kiseleva E. A.,

org/10.1177/1469066717702648

Vladimirov G. N., Yakovlev P. V., Nikolaev E. N.

[15] Toor S. S., Reddy H., Deng S., Hoffmann J., Spang-

Hydrothermal treatment of organic waste // Russ. J.

smark D., Madsen L. B., Holm-Nielsen J. B., Rosen-

Appl. Chem. 2017. V. 90. N 8. P. 1285-1292. http://

dahl L. F. Hydrothermal liquefaction of Spirulina

dx.doi.org/10.1134/S1070427217080158].

and Nannochloropsis salina under subcritical and

[7] Kostyukevich Y., Vlaskin M., Borisova L., Zherebker A.,

supercritical water conditions // Bioresour Technol.

Perminova I., Kononikhin A., Popov I., Nikolaev E.

2013. V. 131. P. 413-419. http://dx.doi.org/10.1016/j.

Investigation of bio-oil produced by hydrothermal

biortech.2012.12.144

liquefaction of food waste using ultrahigh resolution

[16] Biller P., Madsen R. B., Klemmer M., Becker J.,

Fourier transform ion cyclotron resonance mass

Iversen B. B., Glasius M. Effect of hydrothermal

spectrometry // Eur. J. Mass Spectrometry. 2018.

liquefaction aqueous phase recycling on bio-crude

V. 24. N 1. P. 116-123. http://dx.doi.org/10.1177/

yields and composition // Bioresour Technol. 2016.

1469066717737904

V. 220. P. 190-199. http://dx.doi.org/10.1016/j.

[8] Vlaskin M. S., Chernova N. I., Kiseleva S. V.,

biortech.2016.08.053

Popel′ O. S., Zhuk A. Z. Hydrothermal liquefaction

[17] Bagnoud-Velásquez M., Schmid-Staiger U., Peng G.,

of microalgae to produce biofuels: state of the

Vogel F., Ludwig C. First developments towards

art and future prospects // Thermal Eng. 2017.

closing the nutrient cycle in a biofuel production

V. 64. N 9. P. 627-636. http://dx.doi.org/10.1134/

process // Algal Research. 2015. V. 8. P. 76-82. http://

S0040601517090105

dx.doi.org/10.1016/j.algal.2014.12.012

[9] Elliott D. C. Review of recent reports on process

[18] Garcia Alba L., Torri C., Fabbri D., Kersten S. R. A.,

technology for thermochemical conversion of

Brilman D. W. F. Microalgae growth on the aqueous

whole algae to liquid fuels // Algal Research. 2016.

phase from Hydrothermal Liquefaction of the same

V. 13. P. 255-263. http://dx.doi.org/10.1016/j.

microalgae // Chem. Eng. J. 2013. V. 228. P. 214-223.

algal.2015.12.002

http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2013.04.097

[10] Chernova N. I., Kiseleva S. V. Microalgae biofuels:

[19] Biller P., Ross A. B., Skill S. C., Lea-Langton A.,

Induction of lipid synthesis for biodiesel production

Balasundaram B., Hall C., Riley R., Llewellyn C. A.

and biomass residues into hydrogen conversion // Int.

Nutrient recycling of aqueous phase for microalgae

J. Hydrogen Energy. 2017. V. 42. N 5. P. 2861-2867.

cultivation from the hydrothermal liquefaction process

http://dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.05.302

// Algal Research. 2012. V. 1. N 1. P. 70-76. http://

[11] Пат. РФ 2322489 (опубл. 2008). Штамм Arthrospira

dx.doi.org/10.1016/j.algal.2012.02.002

platensis (Nordst.) Geitl. 1/02-T/03-5 — продуцент

[20] Leng L., Li J., Wen Z., Zhou W. Use of microalgae

белковой биомассы.

to recycle nutrients in aqueous phase derived from

[12] Folch J., Lees M., Stanley G. H. S. A simple method

hydrothermal liquefaction process // Bioresour

for the isolation and purification of total lipids from

Technol. 2018. V. 256. P. 529-542. https://doi.

animal tissues // J. Biol. Chem. 1957. V. 226. N 1.

org/10.1016/j.biortech.2018.01.121

P. 497-509.

[21] Valdez P. J., Nelson M. C., Wang H. Y., Lin X. N.,

[13] Jena U., Das K. C., Kastner J. R. Effect of operating

Savage P. E. Hydrothermal liquefaction of

conditions of thermochemical liquefaction on biocrude

Nannochloropsis sp.: Systematic study of process

production from Spirulina platensis // Bioresour

variables and analysis of the product fractions //

Technol. 2011. V. 102. N 10. P. 6221-6229. http://

Biomass Bioenergy. 2012. V. 46. P. 317-331. http://

dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2011.02.057

dx.doi.org/10.1016/j.biombioe.2012.08.009

[14] Kostyukevich Y., Vlaskin M., Vladimirov G., Zhereb-

[22] Wang W., Xu Y., Wang X., Zhang B., Tian W., Zhang J.

ker A., Kononikhin A., Popov I., Nikolaev E.

Hydrothermal liquefaction of microalgae over

The investigation of the bio-oil produced by

transition metal supported TiO₂ catalyst // Bioresour

hydrothermal liquefaction of Spirulina platensis

Technol. 2018. V. 250. P. 474-480. https://doi.

using ultrahigh resolution Fourier transform ion

org/10.1016/j.biortech.2017.11.051