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Chlorella vulgaris biorefineries: sustainable biofuels and high‐value carbon capture

Chlorella vulgarisバイオリファイナリー：持続可能なバイオ燃料と高価値炭素回収 (AI 翻訳)

Sandyelle Ferreira Alcântara Araújo, A. Ferreira, Lucia Andrea Sindeaux de Oliveira, Dayana Nascimento Dari, Devany Quintela Soares, Eliana Elisa Francelino Mavie, Francisco Leonardo Alves de Moraes Sousa, Jessica Lopes da Silva, João Vitor Gomes de Araújo Silva, Thiago Queiroz da Silva, Ana Karine Portela Vasconcelos, Kelma Maria dos Santos Pires Cavalcante, John Hebert da Silva Félix, J. D. dos Santos

Biofuels, Bioproducts and Biorefining📚 査読済 / ジャーナル2026-04-21#エネルギー転換
DOI: 10.1002/bbb.70135
原典: https://doi.org/10.1002/bbb.70135

🤖 gxceed AI 要約

日本語

このレビューは、微細藻類Chlorella vulgarisを用いたバイオリファイナリーの経済的実現可能性を、統合的マルチプロダクト価値化と循環経済原則に基づいて検討している。文献、特許、技術経済分析の統合により、バイオ燃料研究と栄養補助食品・化粧品特許の乖離が明らかになり、ハイブリッド抽出アプローチの可能性が示された。高付加価値副産物（ルテイン、アスタキサンチン）により利益率40-45%が見込まれ、年間最大410万トンのCO2削減が可能とされる。

English

This review examines the economic viability of Chlorella vulgaris-based biorefineries through integrated multiproduct valorization aligned with circular economy principles. A synthesis of literature, patents, and techno-economic studies reveals a divergence between academic focus on biofuels and patent trends emphasizing nutraceutical applications, suggesting opportunities for hybrid cascade-extraction approaches. High-value co-products like lutein and astaxanthin could yield profit margins of 40-45%, a 3.5-4.5x increase over biodiesel-only routes, while potentially offsetting up to 4.1 million t CO2 annually.

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

📝 gxceed 編集解説 — Why this matters

日本のGX文脈において

日本ではバイオ燃料や炭素回収技術への関心が高まっているが、本レビューは藻類バイオリファイナリーの経済性向上策として高付加価値製品の併産に注目しており、日本の研究機関や企業にとって参考となる。ただし、日本固有の政策や事例との直接的な関連は薄い。

In the global GX context

Globally, this paper contributes to the growing literature on integrated biorefineries and carbon capture utilization. It bridges the gap between academic research and commercial patent trends, highlighting pathways for sustainable biofuel production with enhanced economic feasibility through co-product valorization. The findings are relevant for countries exploring circular bioeconomy strategies and CO2 utilization technologies.

👥 読者別の含意

🔬研究者:Provides a comprehensive overview of the state of the art and identifies key research gaps, especially the divergence between academic and patent trends.

🏢実務担当者:Useful for companies in biofuel or nutraceutical sectors to understand the commercial potential of integrated algal biorefineries.

🏛政策担当者:Offers insights for designing policies that support integrated biorefineries and carbon capture utilization as part of a circular bioeconomy.

📄 抄録（日本語訳）

化石燃料への世界的な依存は、緊急の経済的・環境的課題を生み出しているが、藻類バイオマスの大規模利用は依然として生産コストによって制限されている。産業規模での拡大は、非効率的な回収と、難分解性の細胞壁を処理する技術的課題によって制約されている。本レビューは、循環経済の原則に沿った統合的マルチプロダクト価値化を通じて、クロレラ・ブルガリス（Chlorella vulgaris）ベースのバイオリファイナリーが経済的に viable になり得ることを提案する。文献、特許、技術経済研究の統合—Web of Science および WIPO PATENTSCOPE の計量書誌学的分析によって裏付けられる—は、生物学、工学、市場動態にわたる学際的トレンドを浮き彫りにする。学術研究は主にバイオ燃料に焦点を当てているのに対し、特許トレンドは栄養補助食品および化粧品用途を強調している。この乖離は、バイオテクノロジー、人工知能支援プロセス最適化、および残渣のバイオ炭への価値化を統合するハイブリッドカスケード抽出アプローチの機会を明らかにする。ルテインやアスタキサンチンなどの高価値共産物は、予測される利益率 40% から 45% を支え、これはバイオディーゼルのみのルートと比較して 3.5 倍から 4.5 倍の増加であり、年間最大 410 万 t CO2 を相殺する可能性がある。将来の開発には、収量を向上させる代謝工学（例：CRISPR/Cas9）、汽水と産業用 CO2 流を用いた半乾燥地域でのパイロット規模の実証、ならびに規制、投資家、認証の課題に対処する措置が含まれる可能性がある。最終的に、C. vulgaris ベースのバイオリファイナリーは、循環型バイオエコノミーを育成し、廃棄物から栄養素を回収し、拡大する世界市場を活用することができ、持続可能な技術移行のための多用途で収益性の高いプラットフォームとして本種を位置づける。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

📄 Abstract（原文）

Global reliance on fossil fuels has created urgent economic and environmental challenges, yet large‐scale use of algal biomass remains limited by production costs. Industrial scaling is constrained by inefficient harvesting and the technical challenges of processing recalcitrant cell walls. This review proposes that Chlorella vulgaris ‐based biorefineries can become economically viable through integrated multiproduct valorization aligned with circular economy principles. A synthesis of literature, patents, and techno‐economic studies – supported by bibliometric analyses of the Web of Science and WIPO PATENTSCOPE – highlights multidisciplinary trends spanning biology, engineering, and market dynamics. Academic research primarily focuses on biofuels, whereas patent trends emphasize nutraceutical and cosmetic applications. This divergence reveals opportunities for hybrid cascade‐extraction approaches that integrate biotechnology, artificial intelligence‐assisted process optimization, and the valorization of residue into biochar. High‐value co‐products, such as lutein and astaxanthin, support projected profit margins of 40% to 45%, a 3.5‐ to 4.5‐fold increase over biodiesel‐only routes, while potentially offsetting up to 4.1 million t CO 2 annually. Future development could include metabolic engineering (e.g., CRISPR/Cas9) to enhance yields, pilot‐scale demonstrations in semi‐arid regions using brackish water and industrial CO 2 streams, and measures to address regulatory, investor, and certification challenges. Ultimately, C. vulgaris ‐based biorefineries can foster circular bioeconomies, recover nutrients from waste, and leverage the expanding global market, positioning the species as a versatile and profitable platform for sustainable technological transitions.

🔗 Provenance — このレコードを発見したソース

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gxceed は公開メタデータに基づく研究支援データセットです。要約・翻訳・解説は AI 支援で生成されています。 最終的な解釈・検証は利用者が原典資料に基づいて行うことを前提とします。