با توجه به اثرات مخرب سوختهای فسیلی بر محیط زیست و کاهش منابع سوختهای فسیلی، از ریزجلبکها به دلیل محتوای کربوهیدارت بالا، عدم نیاز به شرایط خاص کشت و غیره به عنوان یک منبع جدید تولید سوخت زیستی استفاده میشود. در این مطالعه از دادههای تجربی حاصل از تولید بیواتانل در سطح آزمایشگاهی استفاده شده است. معادلات سینتیکی مربوط به کشت ریزجلبک، پیشتیمار آنزیمی، پیشتیمار اسیدی و تخمیر مطالعه شده و ثوابت سینتیکی مربوطه توسط نرم افزار اکوسیم مدلسازی شده است. سپس با استفاده از معادلات و ثوابت سینتیکی بدست آمده، فرآیند استخراج کربوهیدرات از ریزجلبک توسط نرمافزار سوپرپرودیزاینر شبیهسازی شده است. بازده استخراج قند با استفاده از دو روش پیشتیمار آنزیمی و شیمیایی مورد مقایسه قرار گرفته است. در ادامه تاثیر توالی افزودن آنزیمها بر بازده استخراج قند شبیهسازی شده است. در این مطالعه، تولید بیواتانل با استفاده از کربوهیدارت استخراج شده از ریزجلبک به روش پیشتیمار آنزیمی و در حالت افزودن همزمان آنزیمها در مقیاس صنعتی توسط نرم افزار سوپرپرودیزاینر شبیهسازی شده است. همینطور تاثیر استفاده از زیست توده ریزجلبک خشک و مرطوب با پیشتیمار آنزیمی بر بازده استخراج و میزان درآمد حاصل از فرآیند مورد مطالعه قرار گرفته است.نتایج بررسی توالی افزودن آنزیمها نشان داد که بالاترین بازده استخراج قند در حالت افزودن متوالی آنزیمهای سلولاز، آلفا آمیلاز و آمیلوگلوکوزیداز میباشد و این نتایج تطابق مناسبی با نتایج تجربی دارند. در حالت افزودن همزمان آنزیمها، هزینههای ناشی از تجهیزات موردنیاز پیشتیمار کاهش یافته و سرعت فرآیند افزایش مییابد. همچنین نتایج شبیهسازی تولید بیواتانل در مقیاس صنعتی با استفاده از ریزجلبک خشک و مرطوب مورد مقایسه قرار گرفتند. براساس این نتایج، استفاده از ریزجلبک خشک علیرغم بازده بالای استخراج قند از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمیباشد. هزینههای عملیاتی مربوط استفاده از ریزجلبک خشک و مرطوب به ترتیب برابر با ۴۰۰۰ و 2000 دلار در سال میباشد. همینطور شاخص NPV فرآیند تولید بیواتانل از ریزجلبک خشک 1572000 دلار کمتر از فرآیند تولید بیواتانل از ریزجلبک مرطوب میباشد.بر اساس نتایج حاصل از شبیهسازی بازده تولید بیواتانل از محصولات هیدرولیز اسیدی در مقیاس صنعتی، بهدلیل تولید محصولات جانبی مانند فورفورال و هیدروکسی متیل فورفورال کمتر از بازده تولید بیواتانل از محصولات هیدرولیز آنزیمی میباشد. زیرا در هر دسته علاوه بر 78/22 کیلوگرم دی اکسید کربن 168/1 کیلوگرم فورفورال نیز به عنوان آلاینده تولید خواهد شد.
