GROWTH AND PYROLYSIS KINETICS OF GONIUM PECTORALE TO EVALUATE ITS CO2 FIXATION AND ENERGY POTENTIAL

GROWTH AND PYROLYSIS KINETICS OF GONIUM PECTORALE TO EVALUATE ITS CO2 FIXATION AND ENERGY POTENTIAL. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img] PDF
Ahmed's Thesis February.pdf
Restricted to Repository staff only until 12 May 2023.

Download (4MB)

Arabic Abstract

ملخص الرسالة الاسم الكامل: أحمد يوسف علي التريكي عنوان الرسالة: حركية النمو والانحلال الحراري في Gonium Pectorale لتقييم خصائصها الخاصة بتثبيت ثاني أكسيد الكربون وتقييم الطاقة التخصص: الهندسة الكيميائية تاريخ الدرجة العلمية:]ديسمبر2021 مصادر الطاقة التقليدية آخذة في النضوب وبعض هذه الموارد ينبعث منها كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وهو السبب الرئيسي للاحتباس الحراري. الاحتباس العالمي خطر جسيم يهدد الإنسانية والبيئة. لذلك ، فإن الحاجة إلى موارد الطاقة الآمنة بيئيًا التي يمكن أن تساعد في تقليل انبعاثات غازات دفيئة مثل ثاني أكسيد الكربون أمر ضروري. الدراسات على الطحالب الدقيقة حول تثبيت ثاني أكسيد الكربون وطاقة الوقود الحيوي جارية نظرًا لوجود العديد من سلالات الطحالب الدقيقة المتميزة. علاوة على ذلك، يمكن للطحالب الدقيقة التقاط واستخدام ثاني أكسيد الكربون في إنتاج المواد الكيميائية المفيدة. تركز هذه الدراسة على ما يعرف بGonium Pectorale (قونيوم بيكتورال) ، وهي سلالة ناشئة من الطحالب الدقيقة ، في توصيف إنتاج الوقود الحيوي وقابلية هذا الطحلب في تثبيت ثاني اكسيد الكربون. تم تحليل Gonium Pectorale من أجل حركية النمو ، والتحليل الحراري الوزني (TGA) ، والقياس الحراري التفاضلي (DTG) ، والتحليل الأولي. أجريت حركيات النمو بظروف استزراع مختلفة في وسطين مختلفين وتم الحصول على أعلى إنتاجية للكتلة الحيوية ومعدل تثبيت ثاني أكسيد الكربون من وسط يسمى ب(TAP) وبتركثيز 0 لغاز ثاني اكسيد الكربون. أظهرت منحنيات TG-DTG عند 5 و 10 و 20 درجة مئوية / دقيقة وجود منطقة ذروة واحدة ومنطقة انحلال حراري واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، تمت دراسة حركية Gonium Pectorale باستخدام طرق خالية من النماذج وتناسب النماذج. أظهرت قيم طاقة التنشيط المتوقعة من نماذج Friedman و FWO و KAS و Popescu توافقًا جيدًا مع القيم التجريبية. علاوة على ذلك ، وجد أن آلية التفاعل الأكثر احتمالا للانحلال الحراري فيGonium Pectorale كانت دالة من الدرجة الثالثة. أظهر التحليل الأولي محتوى أنواع الطحالب الاعتيادي من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والكبريت.

English Abstract

Full Name : Ahmed Yousef Ali Altriki Thesis Title : Growth and Pyrolysis Kinetics of Gonium Pectorale to Evaluate its CO2 Fixation and Energy Potential Major Field : Chemical Engineering Date of Degree: December 2021 Conventional fuel resources are depleting, and some of these resources emit a high amount of CO2, which is the leading cause of global warming. Global warming is a grave danger that threatens both humanity and the environment. Therefore, the need for environmentally safe energy resources that can even help reduce greenhouse gas emissions such as CO2 is essential. Studies on microalga on CO2 fixation and biofuel energy are ongoing as numerous microalgae strains are distinct. Moreover, microalgae can capture and utilize CO2 in producing beneficial chemicals and biofuel products. This thesis studies Gonium Pectorale, an emerging microalgae strain, characterization for biofuel production, pyrolytic kinetics, and CO2 fixation. Gonium Pectorale was analyzed for growth kinetics, thermogravimetric analysis (TGA), differential thermogravimetric (DTG), and elemental analysis. The growth kinetics were conducted with different culture conditions in two distinct media, and the highest biomass productivity was obtained from Tris-Acetate-Phosphate (TAP) culture. The thermogravimetric analysis and differential thermogravimetric (TG-DTG) curves at 5, 10, and 20 oC/min indicated the presence of multiple peaks and active pyrolysis zones. In addition, the kinetic of Gonium Pectorale was studied using model-free and model-fitting methods. Predicted activation energy values from Friedman, FWO, KAS and Popescu models showed good agreement with experimental values (R2 > 0.96). Moreover, it was found that the most probable reaction mechanism for the Gonium Pectorale pyrolysis was a third-order function. The elemental analysis showed typical algal species carbon, hydrogen, nitrogen, and sulfur contents.

Item Type: Thesis (Masters)
Subjects: Chemical Engineering
Department: College of Chemicals and Materials > Chemical Engineering
Committee Advisor: Farooq, Wasif
Committee Members: Shaikh, Abdur Razzak and Ahmed, Irshad
Depositing User: AHMED ALTRIKI (g201143270)
Date Deposited: 15 May 2022 05:59
Last Modified: 15 May 2022 05:59
URI: https://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142065