Lipid extraction process to recover microalgal lipids for biofuel includes steps for separating emulsified mixture of organic solvent, aqueous solution, and lipid-extracted algae. Gravitational settler and centrifugation, traditional separation methods, require an alternative because settler cannot handle emulsion and centrifugation is energy and cost-intensive. Here we develop in-situ phase separation method by using surface modified filter and utilize it in microalgal lipids extraction. After hydrothermal treatment of Chlorella sorokiniana HS1 with acid catalyst, we extracted lipids by using hexane as solvent. At the same time, aqueous phase was removed by hydrophilic pHEMA filter to increase the efficiency of lipid extraction and then extracted lipids were recovered by hydrophobic pPFDMA filter. 87% of hexane extractable lipids were recovered by solely using pPFDMA filter. Finally, we recovered 94 % of hexane extractable lipids, 4 g/L of monosaccharide and 41.3 g/L of amino acid solution after residue treatment. Our method is energy-efficient because phase separation is driven without external energy and cost-effective because additional separator units are not necessary, thus demonstrating that our extractor is applicable to microalgal biorefinery
바이오 연료용 미세조류 지질을 회수하기 위한 지질 추출 공정은 유기용매, 수용액, 그리고 잔여 세포의 에멀젼 혼합물을 분리하는 과정을 포함한다. 기존의 원심분리기나 침전 장치를 통한 혼합물 분리는 각각 에너지 및 비용 소모가 크고, 분리 효율이 낮다는 점에서 대안이 필요하다. 본 연구에서는 고효율의 표면 개질 여과재를 사용한 인시츄 상 분리 방법을 개발해 미세조류 지질 추출에 도입했다. Chlorella sorokiniana HS1의 산 촉매를 통한 열수 처리 후 n-헥산을 통해 용매 추출을 진행했다. 그와 동시에 인시츄 상 분리 방법을 통해 친수성 여과재로 수용액을 회수하여 지질 추출의 효율을 높였고, 추출된 지질은 소수성 여과재를 통해 회수하였다. 소수성 여과재로 87%의 추출 가능한 지질을 회수할 수 있었고 추가 처리를 통해 최종적으로 94 %의 추출 가능한 지질, 4 g/L의 단당류, 41.3 g/L의 아미노산 용액을 회수할 수 있었다. 본 방법을 통해 외부에너지 소모 없이 상 분리를 진행 하였으며 용매 추출과 상 분리 공정을 통합하여 공간 소모가 적으므로 향후 바이오 연료 생산에 성공적으로 적용될 것으로 본다.
