Background Biofuels, generated using microalgae as sustainable energy, have received a lot of attention. Microalgae can be cultivated at low cost with CO2 and solar energy without competition from edible crops. Psychrophilic microalgae can be a suitable feedstock to produce biofuels without the environmental constraints of low temperatures, because they can grow below 10 °C. However, there is a lack of efficient strategies using psychrophilic microalgae to produce biodiesel and bioethanol. Therefore, the current study aimed to optimize the production of biodiesel and bioethanol from Arctic Chlamydomonas sp. KNM0029C at low temperatures. Results After incubation in a 20-L photobioreactor, fatty acid methyl ester (FAME) was extracted using modified FAME extraction methods, producing a maximum yield of 0.16-g FAME/g KNM0029C. Residual biomass was pretreated for bioethanol production, and the yields from different methods were compared. The highest bioethanol yield (0.22-g/g residual biomass) was obtained by pretreatment with enzyme (amyloglucosidase) after sonication. Approximately 300-mg biofuel was obtained, including 156-mg FAME biodiesel and 144-mg bioethanol per g dried cells, representing the highest recorded yield from psychrophilic microalgae. Conclusions This is the first to attempt at utilizing biomass from psychrophilic Arctic microalga Chlamydomonas sp. KNM0029C for the co-production of bioethanol and biodiesel, and it yielded the highest values among reported studies using psychrophilic organisms. These results can be used as a source for the efficient biofuel production using polar microalgae.

中文翻译：

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使用嗜冷微藻衣藻共同生产生物柴油和生物乙醇。KNM0029C 从北极海冰中分离出来。

背景 使用微藻作为可持续能源产生的生物燃料受到了广泛关注。可以利用二氧化碳和太阳能以低成本培养微藻，而无需与可食用作物竞争。嗜冷微藻可以成为生产生物燃料的合适原料，不受低温环境限制，因为它们可以在 10°C 以下生长。然而，缺乏使用嗜冷微藻生产生物柴油和生物乙醇的有效策略。因此，目前的研究旨在优化从北极衣藻生产生物柴油和生物乙醇。KNM0029C 在低温下。结果 在 20-L 光生物反应器中孵育后，使用改进的 FAME 提取方法提取脂肪酸甲酯 (FAME)，最大产量为 0.16-g FAME/g KNM0029C。对剩余的生物质进行预处理以生产生物乙醇，并比较不同方法的产量。通过在超声处理后用酶（淀粉葡萄糖苷酶）预处理获得最高的生物乙醇产量（0.22-g/g 残留生物量）。获得了大约 300 毫克的生物燃料，包括每克干细胞 156 毫克 FAME 生物柴油和 144 毫克生物乙醇，代表了嗜冷微藻的最高记录产量。结论 这是首次尝试利用来自嗜冷北极微藻衣藻的生物质。KNM0029C 用于生物乙醇和生物柴油的联合生产，它在使用嗜冷生物的报告研究中产生了最高值。这些结果可用作使用极性微藻高效生产生物燃料的来源。并比较了不同方法的产量。通过在超声处理后用酶（淀粉葡萄糖苷酶）预处理获得最高的生物乙醇产量（0.22-g/g 残留生物量）。获得了大约 300 毫克的生物燃料，包括每克干细胞 156 毫克 FAME 生物柴油和 144 毫克生物乙醇，代表了嗜冷微藻的最高记录产量。结论 这是首次尝试利用来自嗜冷北极微藻衣藻的生物质。KNM0029C 用于生物乙醇和生物柴油的联合生产，它在使用嗜冷生物的报告研究中产生了最高值。这些结果可用作使用极性微藻高效生产生物燃料的来源。并比较了不同方法的产量。通过在超声处理后用酶（淀粉葡萄糖苷酶）预处理获得最高的生物乙醇产量（0.22-g/g 残留生物量）。获得了大约 300 毫克的生物燃料，包括每克干细胞 156 毫克 FAME 生物柴油和 144 毫克生物乙醇，代表了嗜冷微藻的最高记录产量。结论 这是首次尝试利用来自嗜冷北极微藻衣藻的生物质。KNM0029C 用于生物乙醇和生物柴油的联合生产，它在使用嗜冷生物的报告研究中产生了最高值。这些结果可用作使用极性微藻高效生产生物燃料的来源。通过在超声处理后用酶（淀粉葡糖苷酶）预处理获得 22-g/g 残余生物质。获得了大约 300 毫克的生物燃料，包括每克干细胞 156 毫克 FAME 生物柴油和 144 毫克生物乙醇，代表了嗜冷微藻的最高记录产量。结论 这是首次尝试利用来自嗜冷北极微藻衣藻的生物质。KNM0029C 用于生物乙醇和生物柴油的联合生产，它在使用嗜冷生物的报告研究中产生了最高值。这些结果可用作使用极性微藻高效生产生物燃料的来源。通过在超声处理后用酶（淀粉葡糖苷酶）预处理获得 22-g/g 残余生物质。获得了大约 300 毫克的生物燃料，包括每克干细胞 156 毫克 FAME 生物柴油和 144 毫克生物乙醇，代表了嗜冷微藻的最高记录产量。结论 这是首次尝试利用来自嗜冷北极微藻衣藻的生物质。KNM0029C 用于生物乙醇和生物柴油的联合生产，它在使用嗜冷生物的报告研究中产生了最高值。这些结果可用作使用极性微藻高效生产生物燃料的来源。代表嗜冷微藻的最高记录产量。结论 这是首次尝试利用来自嗜冷北极微藻衣藻的生物质。KNM0029C 用于生物乙醇和生物柴油的联合生产，它在使用嗜冷生物的报告研究中产生了最高值。这些结果可用作使用极性微藻高效生产生物燃料的来源。代表嗜冷微藻的最高记录产量。结论 这是首次尝试利用来自嗜冷北极微藻衣藻的生物质。KNM0029C 用于生物乙醇和生物柴油的联合生产，它在使用嗜冷生物的报告研究中产生了最高值。这些结果可用作使用极性微藻高效生产生物燃料的来源。