lnu.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Life-cycle assessment and life-cycle cost analysis of microalgal biomass production using innovative and traditional methods
Linnaeus University, Faculty of Health and Life Sciences, Department of Biology and Environmental Science. (MPEA)
2017 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 30 credits / 45 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Although microalgae cultivation has been seen as a new solution of CO2 fixation and producing valuable biomass, a sustainable microalgae cultivation system with low environmental impact and high cost efficiency has not been achieved. In order to develop a sustainable cultivation system, this project evaluated two microalgae cultivation methods under three cultivation scales by using life cycle assessment (LCA) and life cycle costs analysis (LCC) as approach. Tradition scenarios cultivated microalgae by using fertilizer and industrial grade CO2 while industrial waste (flue gas and dairy wastewater) was used in Algoland scenarios. Five models at 100m2, 1-ha and 100-ha cultivation scales were built and evaluated from the perspective of environmental impact and cost efficiency of biomass production. The LCA showed that the cultivation process, including energy consumption, utilization of fertilizer and wastewater treatment contributed to the most environmental impact. Algoland scenarios and large production scale (1-ha and 100-ha) had notably less environmental impact. The results of LCC showed that the production cost was reduced from 53.74 unit/kg in 100m2 scale to 1 unit/kg in 100-ha Algoland scenario. The production cost was also reduced in Algoland scenario with approximately 30% compared with Traditional scenarios of corresponding scale. Sensitivity analysis for production cost efficiency was also employed and the results showed that productivity was the most sensitive parameter with the impact of approximately 10% on production cost in all scenarios. The outcomes of this study suggested that 100-ha Algoland scenarios had the highest sustainable performance. This study not only proved that the innovative cultivation method had higher sustainable performance, but also provides suggestions for future development of microalgae production intended for the algal technology sector and policy makers. 

Abstract [sv]

Även om odling av mikroalger ses som en ny lösning för CO2-fixering och produktion av värdefull biomassa har vi inte nått en hållbar produktion av mikroalger med låg miljöpåverkan och hög kostnadseffektivitet. För att utveckla ett hållbart odlingssystem utvärderades i detta projekt två odlingsmetoder för mikroalger i tre storleksordningar genom livscykelanalys (LCA) och livscykelkostnadsanalys (LCC). I traditionella scenarion odlades mikroalger genom att använda konstgödning och industriellt framställd CO2 medan industriavfall (rökgas och avloppsvatten) användes i Algolands scenarios. Fem modeller i storleksordningarna 100m2, 1-ha och 100-ha byggdes och utvärderades utifrån miljöpåverkan av och kostnadseffektivitet för produktion av biomassa. Resultaten av LCA visade att odlingsprocessen, inklusive energiförbrukning, användandet av konstgödning och avloppsrening bidrog mest till miljöpåverkan. Algoland scenariot och i de största produktionsskalorna (1 ha och 100 ha) hade betydligt mindre miljöpåverkan. Resultaten av LCC visade att produktionskostnaden minskades från 53,74 enheter/kg i 100m2-scenariot till 1 enhet/kg i 100-ha-Algoland- scenariot. Produktionskostnaden minskade också i Algoland-scenariot med cirka 30% jämfört med de traditionella scenarierna av motsvarande storlek. Känslighetsanalys för produktionens kostnadseffektivitet visade att produktiviteten var den känsligaste parametern med en effekt på cirka 10% på produktionskostnad i alla scenarier. Resultaten av denna studie visar att 100 ha Algoland-scenariot var det mest hållbara alternativet. Denna studie visar inte bara att den innovativa odlingsmetoden har högre hållbarhetsprestanda, men ger också förslag för framtida utveckling av mikroalgsproduktion riktat till algteknologisektorn, tjänstemän och beslutsfattare. 

Place, publisher, year, edition, pages
2017. , 37 p.
Keyword [en]
Microalgae cultivation, Microalgae biomass, Life cycle assessment, Life cycle cost analysis, Flue gas, Nutrient recovery, Sensitivity analysis
National Category
Natural Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-68036OAI: oai:DiVA.org:lnu-68036DiVA: diva2:1142754
Educational program
Akvatisk ekologi, masterprogram, 120 hp
Supervisors
Examiners
Available from: 2017-09-20 Created: 2017-09-20 Last updated: 2017-09-20Bibliographically approved

Open Access in DiVA

No full text

By organisation
Department of Biology and Environmental Science
Natural Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

Total: 19 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf