Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2025.

Bibliography: pages 90-103.

Microalgae could be the world's leading supplier of biodiesel that is essential
for basic uses as diverse as transportation vehicles, and thus could trade in for
conventional petroleum diesel. This study investigated the stimulating effect of
nanomaterials on algal growth and lipid accumulation in the green microalga
Chlorella sorokiniana which enhance cell activity and consequently improves oil
production and biodiesel release. According to the results of first part, it was found
that calcium, potassium, and iron concentration have great influence on the algal
growth and lipid production. Furthermore, among all treatments, the mixture of all
additives produced the most lipids and, as a result, the maximum biodiesel yield.
According to the results of second part, it was found that nitrogen, phosphorous,
potassium, and calcium concentration have great influence on the algal growth and
lipid production. Furthermore, the mixture of all additives yielded the highest lipid
(2.488 g/L) and the highest biodiesel production (114.39 mg/L) among all treatments
followed by the treatment of ammonium carbonate yielded 1.596 g/L lipids and
74.38 mg/L biodiesel. The following nanomaterials were synthesized: magnesium
oxide nanoparticles (MgONPs), hydroxyapatite (calcium phosphate:
Ca10(PO4)6(OH)2) nanoparticles (HA NPs), and zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs).
Each nanomaterial was supplemented by a concentration of 15 mg/L in a separate
photobioreactor (PBR) containing algae culture (in triplicates). Then the
photobioreactors were irradiated with white light emitting diodes (LEDs) of a
wavelength at 400-700 nm at 35oC with uninterrupted stirring, CO2 injection, and
maintained pH at 7.4 for 21 days to produce algal biomass, where after harvesting
the algal biomass was subjected to chemical transesterification in the biodiesel
course production. Findings revealed that adding MgO NPs has delivered the highest
biodiesel yield (61.5 mg/L) compared to all other types of nanomaterials including
the control group. It be could deduce that biodiesel yield can be enhanced through
microalgae biostimulation and nanomaterials supplementation.

تناولت هذه الدراسة التأثير المحفز للمواد النانوية على نمو الطحالب وتراكم الدهون في الطحالب الخضراء Chlorella sorokiniana والتي تعمل على تعزيز نشاط الخلايا وبالتالي تراكم الدهون ومن ثم إنتاج وقود الديزل الحيوي. تم إضافة جزيئات النانو لكل مادة بتركيز 15 ملجم/لتر إلى الوسط الغذائي للطحالب في مفاعل حيوي ضوئي منفصل (PBR) (في ثلاث معاملات). ثم تم تعريض المفاعلات الحيوية الضوئية للضوء الأبيض (LEDs) بطول موجي 400-700 نانومتر عند 35 درجة مئوية مع التقليب المستمر وحقن ثاني أكسيد الكربون والحفاظ على درجة الحموضة عند 7,4 لمدة 21 يومًا، حيث تمت عملية الأسترة التبادلية للكتلة الحيوية بعد عملية الحصاد. أظهرت النتائج أن الأعلى إنتاجا لوقود الديزل الحيوي هي جزيئات أكسيد المغنسيوم النانوية حيث بلغ الإنتاج 61,5 ملجم/لتر مقارنة بجميع الأنواع الأخرى من المواد النانوية بما في ذلك المجموعة الضابطة. يمكننا أن نستنتج أنه يمكن تعزيز إنتاج الديزل الحيوي من خلال التحفيز الحيوي للطحالب باستخدام المواد النانوية.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.