استخراج و ترانس استريفيكاسيون همزمان ليپيد از بيومس ريزجلبك به وسيله سيال فوق بحراني در زمينه توليد بيوديزل به عنوان سوختي پاك و تجديدپذير از بيومس ريزجلبك، پس از مراحله كشت، ريزجلبك بايد براي استفاده در مرحله بعدي (استخراج) خشك شده و محتواي آب آن بسيار كم باشد و پس از استخراج ليپيد، واكنش تبديل اسيدهاي چرب ليپيد به بيوديزل (واكنش ترانس استريفيكاسيون) بصورت جداگانه انجام گيرد. در روش بكار گرفته شده، مرحله استخراج ليپيد از ميكروجلبك و ترانس استريفيكاسيون بصورت همزمان انجام ميشود بصورتي كه بدون نياز به خشك كردن آب بيومس و با افزودن الكل (متانول) به بيومس تر و افزايش دما و فشار مخلوط (به ميزان رسيدن به شرايط فوق بحراني الكل)، با تخريب ديواره سلولي ريزجلبك به كمك آب و استخراج ليپيدها و انجام واكنش ترانس استريفيكاسيون بوسيله متانول فوق بحراني ترانس استريفيكاسيون محتواي ليپيد ريزجلبك در يك مرحله صورت ميگيرد.

اين اختراع به دليل حضور ميكروارگانيسمها به علم بيوتكنولوژي، از نظر كاربردهايي مانند حذف گاز گلخانهاي CO2 به محيط زيست و از لحاظ فرايندي و حضور غشاهاي الياف نازك به زمينه مهندسي شيمي مربوط ميشود. فتوبيوراكتور‌ها، راكتور‌هايي هستند كه در آن‌ها ميكروارگانيسم‌هاي فتوتروف به منظور انجام يك واكنش فتوبيولوژي كشت داده مي‌شوند. از مشكلات بزرگ فتوبيوراكتورهاي معمول اين است كه اگر ميزان اكسيژن حل شده در محيط كشت درون فتوبيوراكتور از حد معيني فراتر رود باعث توقف رشد ميشود. سطح تماس ويژه گاز-مايع پايين، انتقال جرم كمتر و رشد كم ميكروارگانيسم ها نيز از ديگر مشكلات است. با استفاده از تجميع غشاهاي الياف نازك در فتوبيوراكتور ضمن اينكه امكان تزريق گاز به درون محيط كشت را به صورت ريزحبابي و امكان مبادله گاز اكسيژن را در سراسر طول فتوبيوراكتور فراهم ميشود، ساختار ريزمتخلخل آنها باعث مي شود گاز با عبور از ميان حفرات به درون مايع رسيده و عمل انحلال و واكنش در محيط مايع رخ ميدهد. امكان دستيابي به سطح تماس بالا حتي در حجمهاي كم راكتور را دارند. طرح مذكور از سه قسمت تشكيل شده است: (1) اليافهاي درون مدول براي عبور گاز (2) لوله شفاف براي عبور دان نور و (3) چسب اپوكسي و پلي يورتان به عنوان درزگير

در اين اختراع با استفاده از سلول هاي خورشيدي نسل اول و نسل سوم توانستيم نمونه ي هيبريدي را بسازيم. با توجه به قيمت ساخت پايين در انواع سلول هاي نسل سوم، و بازدهي بالا در انواع نسل اول، نمونه ي هيبريدي حاصل، در ارزيابي و مشخصه يابي هايي كه در آزمايشگاههاي تخصصي صورت گرفت، توانايي قابل ملاحظه اي، هم در هزينه تمام شده و هم در ميزان كارايي، براي رقابت با نمونه هاي نسل اول، دوم، و سوم كه در بازار موجود است، را نشان داد. شايان ذكر است كه اين ساختار، با توجه به گزارشهاي منتشر شده داراي نمونه ي مشابه در داخل و خارج از كشور نبوده و براي اولين بار معرفي ميشود

نانوذرات فلزي به دليل كاربردهاي گسترده اي كه در حوزه هاي مختلف علوم و صنعت از جمله به عنوان كاتاليستها، سنسورها، سيستمهاي دارورساني و ژن رساني، عوامل ضدباكتريايي/ضد قارچي و عوامل تصفيه كننده آب دارا ميباشند، بسيار حائز اهميت هستند. نانوذرات سه فلزي عمدتاً درنتيجه‌ي تركيب سه فلز مختلف شكل ميگيرند. نانوذرات دوفلزي و سه فلزي نسبت به انواع نانوذرات تك فلزي از ديدگاه فني و علمي بسيار مورد توجه قرارگرفته اند كه علت آن عمدتاً به خواص بهبوديافته آنها نسبت به نانوذرات تك فلزي مربوط ميشود. نانوذرات فلزي در گذشته عمدتاً به روش شيميايي و با به‌كارگيري عوامل كاهنده و پوششي شيميايي و نيز حلال آلي توليد مي شدند. به‌اين‌ترتيب هزينه هاي محيط‌زيستي توليد آنها نسبتاً بالا بوده و بنابراين نياز به بهره گيري از روشهاي جايگزين دوستدار محيط‌زيست به‌جاي روشهاي شيميايي احساس ميشده است. اين نگرانيهاي محيط‌زيستي باعث شده است تا محققان در جستجوي روشهاي خلاقانه و جايگزين با تمركز بر رويكردهاي زيستي و سبز باشند. در اختراع حاضر نانوذرات سه فلزي با استفاده از قدرت كاهندگي اجزاء فيتوشيميايي موجود در عصاره گياهان توليد ميشوند. به عنوان نمونه نانوذرات سه فلزي Cu/Cr/Ni، Ag/Au/Pd، Ag/Cu/Pt و غيره با استفاده از عصاره گياه زولنگ به عنوان عامل كاهنده و با بهره گيري از روش احياي زيستي يونهاي حاضر در نمكها توليد شدند.

به‌طور كلي استفاده از خاويار جانوري بسيار گران و هزينه‌بر است و باعث ضرر‌هاي زيست محيطي بسياري شده‌است. همچنين گياه‌خواران و افرادي كه تمايل به مصرف محصولات گياهي به جاي جانوري دارند علاقه چنداني به استفاده از خاويار ماهيان استروژن ندارند. خاويار گياهي از تركيبي از سديم‌آلژينات، آگار آگار و مواد غني‌كننده تشكيل شده‌است كه در ديواره‌اي از جنس كلسيم‌آلژينات محبوس شده‌است. اين محصول در دو رنگ قرمز و آبي عرضه مي‌شود. نمونه قرمز آن حاوي آستاگزانتين است كه قوي‌ترين آنتي‌اكسيدان موجود در طبيعت است و از جلبك هماتوكوكوس استخراج مي‌شود. نمونه آبي آن حاوي فيكوسيانين است كه بعد از آستاگزانتين دومين آنتي‌اكسيدان قوي طبيعت است و از جلبك اسپيرولينا استخراج مي شود. علاوه بر آن، اضافه كردن عصاره جلبك سارگاسوم باعث غني‌تر شدن محصول از نظر محتواي مغذي است. محصول به صورت كُره‌هايي به قطر تقريبي 3 ميلي متر توليد مي‌شود و هيچ نمونه داخلي ندارد و نمونه خارجي آن از مواد كاملا متفاوت و با بافت متفاوتي تشكيل شده است.

امروزه نياز به كاروتنوئيدها به دليل كاربرد گسترده در صنايع غذايي، دارويي و اهداف پزشكي، سير صعودي در بازار جهاني داشته و افزايش نياز جهاني، مقدمه استفاده روزافزون از كاروتنوئيدها در صنايع مختلف دارويي، غذايي و پزشكي خواهد بود. بر طبق مستندات علمي‌ به دست آمده، نشان داده شده است كه استفاده از مكمل‌هاي رژيمي‌ غذائي حاوي كاروتنوئيدي با نام فوكوزانتين، كاربردهاي گستردهاي در جهت ارتقا سلامت مصرف كننده دارند. همچنين تحقيقات نشان مي‌‌دهند كه اين ماده مغذي به دليل دارا بودن منشأ طبيعي فاقد هرگونه عوارض جانبي پس از مصرف مي‌‌باشد. رنگدانه¬ي فوكوزانتين، زانتوفيلي شبيه به ويتامينA و بتاكاروتن است كه از كلروپلاست جلبك قهوه‌اي استخراج مي‌‌گردد. اين كاروتنوئيد علاوه بر خواص ضد چاقي، داراي خواص ضد سرطاني، ضد التهابي، ضد رگ¬زايي و نيز داراي اثر محافظت نوروني، اثر محافظتي از پوست و نيز خواص آنتي اكسيداني مي‌‌باشد. بنابراين بر طبق نتايج به دست آمده از تحقيقات علمي‌، فوكوزانتين توانايي جلوگيري از بروز طيف گسترده¬اي از بيماري‌هاي متابوليك را دارا مي‌‌باشد. لذا با توجه به افزايش تقاضاي كاروتنوئيدها بخصوص فوكوزانتين بدليل كاربردهاي قابل توجه اين تركيب ارزشمند در بازار جهاني، در اين طرح سعي شده است با بهينه¬سازي عوامل مؤثر بر رشد ريزجلبك، فرآيند اختصاصي توليد فوكوزانتين با راندمان بالا را طراحي و اجرا گردد.

نمك‌هاي آلژينات به طور گسترده در صنايع دارويي و غذايي استفاده مي‌شود. كليه‌ي نياز كشور به اين ماده از طريق واردات تامين مي‌شود. فرآيند توليد نمك سديم آلژينات از جلبك قهوه‌اي سارگاسوم و در ادامه خالص‌سازي اين نمك توانايي توليد در مقياس صنعتي را داراست و با توليد سديم آلژينات در سه گريد غذايي، دارويي و آرايشي مي‌تواند نياز كشور به اين ماده را برطرف كند.

با توجه به آلايندگي هاي پلاستيكي مشتق شده از منابع فسيلي و خسارات جبران ناپذير ناشي از آنها و در خطر بودن محيط زيست، نياز روزافزون به پلاستيك هاي زيست سازگار و زيست تخريب پذير بيش از پيش احساس مي شود. جلبك هاي دريايي به دليل دارا بودن سولفات پلي ساكاريد ها از منابع زيستي مهم و جزء مواد اوليه تاثيرگذار در اين صنعت هستند. سديم آلژينات استخراج شده از جلبك قهوه اي سارگاسوم براي دست يابي به بيوپلاستيكي با كيفيت كه توانايي توليد در مقياس صنعتي را دارا مي باشد كه ميتواند براي بسته بندي و صنايع غذايي مورد استفاده قرار مي گيرد.

نشت نفت و روغن در سطح درياها و اقيانوس ها و آلودگي آب ها يكي از مشكلات و چالش¬‌هاي بزرگ كه نه تنها كشورهاي داراي اين منابع بلكه براي تمام جهانيان مي باشد. نشت طلاي سياه بر سطح آب يكي از علل اصلي بيماري‌ها و مرگ و مير در سطح جهان به شمار آمده و حوادث مكرر نشت نفت و تخليه مداوم فاضلاب هاي روغني، مواد خطرناكي را به اقيانوس ها وارد مي كنند كه وجود آلاينده هاي نفتي و مشتقات هيدروكربني آن در آب، حيات اكوسيستم و نيز بهداشت و سلامت انسان را تحت تأثير قرار مي¬دهد. در اختراع پيش رو، نانوجاذب اسفنجي فوق آبگريز و فوق نفت دوست لوفا به روشي آسان، ارزان و سازگار با محيط زيست تهيه شد. موم كندلا و موم زنبور عسل و همچنين نانوذرات گرافن براي اصلاح سطح لوفا استفاده شدند. خواص اسفنج لوفا اصلاح شده با تجزيه و تحليل FTIR ، SEM ، TGA و EDS تعيين شد. همچنين، آبگريزي اسفنج لوفا اصلاح شده با آناليز زاويه تماس مورد بررسي قرار گرفت. علاوه بر اين، راندمان نانوجاذب اسفنجي اصلاح شده (LS) بيشتر از 91.32% بود. همچنين، نانو جاذب سنتز شده مي تواند مجدداً با حفظ كارايي تا 10 چرخه مورد استفاده مجدد قرار گيرد. در نهايت، اسفنج لوفا/ موم كندلا و موم زنبور/ گرافن را مي توان به عنوان جاذب زيست تخريب پذير ، فوق آبگريز و فوق نفت دوست در صنعت استفاده كرد.