화학공학소재연구정보센터
학회 한국공업화학회
학술대회 2021년 가을 (11/03 ~ 11/05, 대구 엑스코(EXCO))
권호 25권 2호
발표분야 학생우수논문발표(박사과정)
제목 Biohydrogen production from algal biomass using dynamic membrane bioreactor
초록 본 연구는 해조류를 암발효의 기질로 하여 동적 막 공정 활용 연속식 바이소수소 생산 성능을 수리학적 체류시간(HRT)에 따라 평가하였다. 대 평균 수소 생산성 및 수소 수율은 21.58±1.59 L/L-d, 1.28±0.08 mol H2/mol hexose equivalentadded로 HRT 3 h 및 4.5 h에서 나타났다. 대사흐름분석(metabolic flux analysis) 결과 수소 생성 경로로부터 생성되는 butyric acid 및 acetic acid의 농도는 모든 조건에서 2.27±0.21 및 6.55±2.57 g COD/L 이상으로 나타나, 성공적인 수소 발효를 보여주었다. 본 연구는 해조류 가수분해산물 이용 연속식 바이오수소 생산을 통해 세계 최고 수준의 바이오수소 생산성(21.58±1.59 L/L-d)을 달성하였다. 그러나, HRT 4.5 h 및 3 h에서 프로피온산의 농도는 2.75±0.80 및 5.13±0.60 g COD/L로 급격히 증가하였으며, 생성된 수소가 프로피온산 생성 경로로부터 소모되어 수소 수율이 1.28±0.08에서 1.07±0.08 mol H2/mol hexose equivalentadded로 감소한 것으로 판단된다. 향후, 유기 바이오매스를 이용한 연속식 바이오수소 생산 공정에서 수소 소모 경로를 저감 및 차단하기 위한 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
저자 심영보, 정주형, 백종현, 김성문, 양지수, 김상현
소속 연세대
키워드 Algal biomass; Biohydrogen; Dynamic membrane bioreactor; Echeuma spinosum
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