I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.  14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 ,   p p .   394 ~ 4 0 5   I SS N:  2252 - 8 8 1 4 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijaas . v 14 . i 2 . pp 394 - 4 0 5       394     J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij a a s . ia esco r e. co m   Energ y  ef fici ent  d irect   trans este rifi ca tion o Na nno c hlo ro psis   sp. using  hydro dy na mic cav itatio n       J ira n Nir m a la s a ri 1 M a rt o mo   Set y a wa n 1 ,   Siti  J a m ila t un 1 ,   J o k o   P it o y o 1 ,   Dhia s   Ca hy a   H a k i k a 2   1 M a s t e r   o f   C h e mi c a l   E n g i n e e r i n g   S t u d y   P r o g r a m,   F a c u l t y   o f   I n d u st r i a l   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r s i t a s   A h m a d   D a h l a n ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e si a   2 C h e mi c a l   E n g i n e e r i n g   S t u d y   P r o g r a m,  F a c u l t y   o f   I n d u st r i a l   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r si t a s   A h m a d   D a h l a n ,   Y o g y a k a r t a ,   I n d o n e s i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Oct   2 2 0 2 4   R ev is ed   Feb   6 2 0 2 5   Acc ep ted   Ap r   23 2 0 2 5       Th e   in c re a sin g ly   li m it e d   s u p p ly   o fo ss il   fu e ls  re q u ires   re n e wa b le   fu e a a n   a lt e rn a ti v e   so u rc e .   Na n n o c h l o ro p sis  sp .   is  a   m icro a lg a e   sp e c ies   c o n tain i n g   a   li p id   c o n ten t   o f   b e twe e n   1 2   a n d   5 3 % ,   w h ich   c a n   b e   c o n v e rted   to   b io f u e a s   a n   a lt e rn a ti v e   so u rc e   o fo ss il   fu e ls  th ro u g h   a   tran se ste rifi c a ti o n   p r o c e ss .   Up   to   t h is  d a te,  t h e   li tera tu re   h a re p o rted   n o   stu d ies   o n   b io d ies e p ro d u c ti o n   fro m   Na n n o c h l o ro p sis  sp .   v ia  d i re c tran se ste rifi c a ti o n   with   c a taly st  u sin g   h y d ro d y n a m ic  c a v it a ti o n .   Th e   d i re c tran se ste rifi c a ti o n   p r o c e ss   in tro d u c e d   7 . 5   g   o m icro a lg a e ,   4 0   m o m e th a n o l,   9 0   m o h e x a n e ,   a n d   0 . 0 2 2 5   g   o f   so d iu m   h y d ro x id e   i n to   th e   sa m p le  c h a m b e r.   Th e se   m ix t u re we re   p a ss e d   with in   th e   c a v it a ti o n   u si n g   a   p re ss u re   d riv e a n d   t ra n sfo rm e d   i n to   fa tt y   a c id   m e th y e ste ( F AME ).   T h e   c a taly ti c   h y d r o d y n a m ic  c a v it a ti o n   m e th o d   p ro d u c e a   h ig h e e x trac y ield   t h a n   th e   stirri n g   o n e .   Re g a rd in g   t h e   F AME   c o m p o siti o n ,   th e   c a taly ti c   h y d r o d y n a m ic  c a v it a ti o n   m e th o d   is  d o m in a ted   b y   sa tu ra ted   fa tt y   a c id   ( p a lmiti c ),   wh il e   t h e   stirr in g   c a ta ly ti c   m e th o d   is   d o m in a ted   b y   m o n o u n sa tu ra ted   fa tt y   a c id   (o leic ).   T h e   h y d r o d y n a m ic   c a v it a ti o n   m e th o d   p r o v id e a   l o we a v e ra g e   d e g re e   o f   u n sa tu ra ti o n   a n d   sh o rter ch a i n   len g th   th a n   th e   stirr i n g   c a taly t ic m e th o d .   K ey w o r d s :   Alter n ativ f u el   B io d iesel   Dir ec t tr an s ester if icatio n   E n er g y   ef f icien cy   p r o ce s s   Hy d r o d y n am ic  ca v itatio n   R en ewa b le  en er g y   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ma r to m o   Sety awa n   Ma s ter   o f   C h em ical  E n g in ee r i n g   Stu d y   Pr o g r am ,   Facu lty   o f   I n d u s tr ial  T ec h n o lo g y   Un iv er s itas   Ah m ad   Dah lan   J l.  J en d .   Ah m ad   Yan i,  B an g u n tap an ,   B an tu l,  Yo g y ak ar ta  5 5 1 6 6 ,   I n d o n esia   E m ail: m ar to m o @ ch e. u a d . ac . i d       1.   I NT RO D UCT I O N   T h r ap id   g r o wth   o f   th g l o b a p o p u latio n   i n   r ec en y ea r s   h a s   led   to   an   in cr ea s in   f u el  co n s u m p tio n   [ 1 ] ,   [ 2 ] .   E v er y   n atio n   r e q u ir e s   th en er g y   to   p r o s p er   ec o n o m ically   [ 3 ] .   T h p r im ar y   en e r g y   s o u r ce   is   f o s s il   f u els  s u ch   as  p etr o leu m ,   co a l,  an d   n at u r al  g as.  T h in cr e asin g   en er g y   d em a n d   h as  r e s u lted   in   g r ea ter   r elian ce   o n   f o s s il  f u els.  Fo s s il  f u els  s u p p ly   8 0 o f   t h wo r ld ' s   en er g y   n ee d s .   Fo s s il  f u els  ar n o n - r e n ewa b le   en er g y   s o u r ce s   b ec au s t h ei r   n atu r al  s o u r ce s   ar e   f in ite   an d   ar e   r ap i d ly   d ep leted   d u to   u n c o n tr o lled   co n s u m p tio n   [ 4 ] [ 6 ] .   T h at' s   wh y   s ea r ch in g   f o r   alter n ativ e   s o u r ce s   will  b cr u cial  in   th co m in g   y ea r s   [ 3 ] R en ewa b le  f u els ar an   alter n a tiv to   s u b s titu te  lim ited   p r im a r y   f u el  s o u r ce s   [ 7 ]   Ma n y   asp ec ts   o f   d aily   life   d ep en d   o n   f u el,   p ar ticu lar ly   th tr an s p o r o f   p eo p le   an d   g o o d s .   Ma s s   tr an s p o r tatio n   co m m o n ly   u s es   d iesel  f u el,   b u b len d   o f   b io d iesel  an d   d iesel  is   b ec o m in g   m o r p r ev ale n t.  B io d iesel  is   r en ewa b le  f u el  th at  ca n   b e   p r o d u ce d   f r o m   lip id s   f o u n d   in   m icr o alg a e.   Mic r o alg a   is   an   alter n ativ to   s witch   f o s s il  f u el  c o n s u m p tio n   [ 8 ] ,   [ 9 ] .   Mic r o alg ae   ar u n icellu la r   o r   m u lti - ce llu lar   m icr o o r g an is m s   th at  liv e   in   r e s tr i cted   aq u atic  e n v ir o n m en ts .   B ec au s th ey   ar e   m ajo r   o x y g en   p r o d u ce r s ,   th e y   ac co u n t f o r   4 0 % o f   th e   o x y g e n   s u p p ly   i n   o u r   ec o s y s tem ,   an d   th eir   ec o lo g ical  r o les ar h ig h ly   s ig n if ican [ 1 0 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       E n erg efficien t d ir ec t tra n s es teri fica tio n   o f Na n n o ch lo r o p s is   s p .   u s in g   h yd r o d y n a mic  …  ( Jira n   N ir ma la s a r i)   395   Mic r o alg ae   ar e   v er y   s im p le  p l an ts   th at  d o   n o h a v r o o ts ,   s tem s ,   an d   leav es  b u t   h a v ch l o r o p h y ll   an d   ca n   g r o in   s ea wate r   an d   f r e s h   wate r .   Mo r th a n   4 0 , 0 0 0   s p ec ies  h av e   b ee n   is o lated   a n d   an aly ze d   t o   d ate.   Mic r o alg ae   co n tain   v a r io u s   co m p o u n d s ,   m ain ly   in   th e   f o r m   o f   p r o te in s ,   lip id s ,   an d   ca r b o h y d r ates  [ 1 1 ] Sev er al  m icr o alg ae   s p ec ies  c o u ld   b e   u tili ze d   as  f ee d s to ck   f o r   b io d iesel  b ec au s th ey   c o n tain   s ig n if ican t   am o u n t   o f   lip id s   [ 1 2 ] ,   o n e   o f   wh ich   is   th Nan n o ch lo r o p s is   s p . ,   wh o s lip id   co n ten t r an g e s   f r o m   1 2   to   5 3 % o f   th m icr o al g ae ' s   d r y   weig h [ 1 3 ] ,   [ 1 4 ] .   Mic r o alg ae   lip i d s   co n tain   tr ig ly ce r id es,   wh ich   ca n   b u s ed   i n   b i o d iesel  p r o d u ctio n   b ec a u s th n u m b e r   o f   ca r b o n   ato m s   f o r m s   lip id s   with   1 4   to   2 0   ca r b o n   ato m s   [ 1 5 ] .   I n   ad d itio n   to   b ein g   r ich   in   b i o ac tiv co m p o u n d s ,   m icr o alg ae   o f f e r   s ev er al   o th e r   b en ef its   th at  m a k e   th em   h ig h l y   v e r s atile:  i )   th ey   g r o in   wate r ,   wh ich   h elp s   co n s er v lan d   u s ed   f o r   ag r icu ltu r an d   allev iates  lan d   p r ess u r e ,   ii )   m icr o alg ae   g r o w   an d   r ep r o d u ce   f aster   th an   m a n y   o th er   p lan ts   an d   c an   th r iv e   in   m o r e   ex tr em co n d itio n s ,   iii )   in   ag r i cu ltu r e,   th ey   ca n   en h a n ce   s o il f er tili ty   b y   p r o m o tin g   n u tr ien t   cy clin g ,   p o s itiv ely   im p ac tin g   p lan g r o wth ,   a n d   i v )   m icr o alg ae   also   h elp   m itig ate  g lo b al  war m in g   b y   ab s o r b in g   ca r b o n   d io x id d u r in g   p h o to s y n th esis .   Fu r th er m o r e,   b e y o n d   o il,  th p r o d u ctio n   o f   b io - o il  f r o m   m icr o al g ae   b io m ass   waste   ad d s   v alu as  a n   en e r g y   r eso u r ce   [ 1 6 ] [ 1 8 ] .   I n   g en e r al,   m icr o alg ae   h o ld   s ig n if ican t   p r o m is f o r   f u tu r g r o wth   an d   ap p licatio n .   Ma k in g   b io d iesel  f r o m   m icr o alg ae   in v o lv es  s ev er al   p r o ce s s es,  n am ely   cu ltiv atio n ,   h ar v e s tin g ,   lip id   ex tr ac tio n ,   a n d   tr an s - ester if icatio n   r ea ctio n s am o n g   m an y   p r o ce s s es,  lip id   e x tr ac tio n   is   th m o s en e r g y - in ten s iv s tep   [ 1 9 ] .   T h er ef o r e,   th is   s tep   m ak es  b io d iesel  p r o d u ctio n   f r o m   m icr o alg ae   ec o n o m ically   u n v ia b le.   Var io u s   lip id   ex tr ac tio n   m et h o d s   h av b ee n   d ev el o p ed   to   r ed u ce   en er g y   r e q u ir em e n ts m ec h an ical  s tirr in g ,   s u p er cr itical  m eth an o l,  m icr o wav h ea tin g ,   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n ,   an d   u ltra s o n ic  ca v i tatio n .   Am o n g   th ese   m eth o d s ,   h y d r o d y n am ic  ca v it atio n   ( HC )   is   an   ef f ec t iv m eth o d   f o r   th ex tr ac tio n   p r o ce s s   [ 2 0 ] Hy d r o d y n am ic  ca v itatio n   is   o n o f   th i n n o v ativ tech n o lo g ies  f o r   b io f u el  p r o d u ctio n   an d   wastewate r   p r o ce s s in g   [ 2 1 ] ,   [ 2 2 ] .   f u r th er   b en ef it  o f   u s in g   th h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   ap p r o ac h   is   th at  it  ca n   ef f ec tiv ely   m i x   two   im m is cib le  liq u id s   with   m o r e   s ig n if ican v is co s ity   d if f e r en ce s   [ 2 3 ] .   Hy d r o d y n am ic   ca v itatio n   r esu lts   f r o m   th f lu id   f lo win g   p ast  r estrict io n ,   ex p an d i n g ,   an d   th e n   b u r s tin g   o f   ca v ities   [ 2 0 ] .   T h e   lip id   ex tr ac tio n   p r o c ess   with   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   ca n   r ed u ce   th e   ex tr ac tio n   en er g y   r eq u ir em en ts   s o   th at   th ey   ar lo wer   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   T o   in cr ea s e n er g y   e f f icien cy ,   th e x tr ac tio n   an d   tr an s ester if icatio n   p r o ce s s es  o f   th e   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   ar ca r r ie d   o u i n   o n p r o ce s s   ( in - s itu /d ir ec tr a n s ester if icatio n )   [ 2 6 ] ,   [ 2 7 ] .   T h tr a n s ester if icatio n   ca n   b p er f o r m ed   with   o r   with o u ca taly s [ 1 2 ] .   T h tr an s ester if icatio n   r ea ctio n   u s es  c ataly s to   s p ee d   u p   th r ea ctio n   b y   r ed u ci n g   th a ctiv atio n   en er g y   [ 2 8 ] .   C ataly ze d   in - s itu   tr an s ester if icatio n   h as  b ee n   in v esti g ated   b y   s ev er al   r esear ch e r s .   I n - s itu   tr an s ester if icatio n   with   C aO/Hy d r o talcite  ca taly s o n   N an n o ch l o r o p s is   s p .   Usi n g   th m icr o wav e - ass is ted   m eth o d   with   a   b i o m ass   an d   m eth an o r atio   o f   1 :1 0 ,   p r o d u ce d   y ield   o f   1 7 . 8 [ 2 9 ] .   I n - s itu   tr an s ester if icatio n   with   H 2 SO 4   ca taly s o n   C h lo r ella  s p .   Usi n g   b atch   r ea ct o r   with   m eth a n o an d   b i o m ass   r atio   o f   3 : 1   p r o d u ce d   y ield   o f   9 6 [ 3 0 ] .   T h e r is   s till   litt le  r esear ch   in   th liter atu r r eg ar d in g   th g en er atio n   o f   b io d iesel  v ia  d ir ec tr an s ester if icatio n   b ased   o n   h y d r o d y n a m ic  ca v itatio n   with o u c ataly s t.  So ,   th is   r esear ch   aim s   to   s tu d y   th p e r f o r m an ce   o f   th n ew   m eth o d   o f   ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   i n   th d ir ec tr an s ester if icatio n   o f   Nan n o c h lo r o p s is   s p .   m icr o a lg ae   b ased   o n   th b io d iesel  p r o d u ctio n   r ea ctio n   r ate  an d   its   ch ar ac ter izatio n ,   b y   co m p a r in g   it with   th ca tal y tic  s tirr in g   ( m ec h a n ical  s tirr in g )   m eth o d .       2.   M AT E R I AL   A ND  M E T H O D   2 . 1 .     M a t er ia l   As  r ec eiv ed   d r y   Nan n o ch lo r o p s is   s p .   m icr o alg ae   in   p o w d er   f o r m   with   lip id   c o n ten t   o f   1 6 g /g   d r y   weig h t.  I was  o b tain ed   f r o m   th B r ac k is h   W ater   C u lt iv atio n   C en ter   Sit u b o n d o ,   E a s J av a,   I n d o n esia.    N - h ex an e   tech n ical   g r a d ( d e n s ity   0 . 6 6   k g /cc   an d   n o r m al  b o ilin g   p o in t = 6 8   ° C ) .   Me th a n o tech n ical  g r ad e   ( d en s ity   0 . 7 9 1   k g /cc  a n d   n o r m al  b o ilin g   p o in t =6 4 . 7   ° C )   a n d   s o d iu m   h y d r o x i d ( NaO H)   o f   an al y tical  g r a d wer p r o c u r ed   f r o m   C Gen er L ab o r a.   All  ch em icals  h a v b ee n   u s ed   with o u an y   f u r th er   tr ea tm en t   o r   p u r if icatio n .     2 . 2 .     B io dies el  pro du ct io n f ro m   ca t a ly t ic  direct   t ra ns este rif ica t io n pro ce s s es us ing   s t i rr ing   m et ho d   T h m eth o d   was  ca r r ied   o u b y   d ir ec tr an s ester if icatio n   o f   7 . 5   g   o f   d r y   m icr o alg ae   with   s o lv en t   m ix tu r o f   4 0   m m eth an o l ,   9 0   m n - h ex a n e,   an d   0 . 0 1 5   g   N aOH   in   an   E r len m ey er   with   v ar y in g   tim es  o f   3 0 ,   6 0 ,   9 0 ,   an d   1 2 0   m in u tes .   Af ter   th e   d ir ec t   t r an s ester if icatio n ,   t h liq u id   a n d   th e   s o lid   wer s ep ar ated   b y   p r ec ip itatio n   an d   ce n t r if u g atio n .   C en tr if u g atio n   was  ca r r ied   o u at  2 , 0 0 0   r p m   f o r   5   m in u te s .   T o   en s u r th at  all  th ex tr ac tio n   r esu lts   f r o m   th e   m icr o alg ae   ar e   tak e n ,   t h m ic r o alg ae   s o lid s   ar e   wash e d   u s in g   m et h an o l   an d   n - h ex an e,   an d   th wash in g   r esu lt  s o lu tio n   is   ad d ed   to   th ce n tr if u g atio n   r esu lt  s o lu tio n .   T h liq u id   p h ase   o b tain ed   was sep ar ated   b y   s o l v en t e v ap o r atio n   at  6 8   °C   u n ti l a   co n s tan t w eig h t r esu lt wa s   o b tain ed .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 9 4 - 405   396   2 . 3 .     B io dies el  pro du ct io n f ro m   ca t a ly t ic  direct   t ra ns este rif ica t io n pro ce s s   us ing   hy dr o dy na m ic  ca v it a t i o n m et ho d   T h m eth o d   was  ca r r ied   o u b y   p r ep ar in g   a n   ex tr ac t o r   r ea cto r   with   h y d r o d y n am ic  ca v it atio n .   T h e   r ea cto r   was p air ed   with   co m p r ess ed   air   s y s tem   to   f lo th s am p le  t h r o u g h   ca v itatio n   g en er ato r .   T h d ir ec t   tr an s ester if icatio n   p r o ce s s   wa s   co n d u cte d   b y   in tr o d u ci n g   7 . 5   g   o f   m icr o alg ae ,   4 0   m l   o f   m eth an o l,   9 0   m o f   h ex an e,   a n d   0 . 0 1 5   g   NaO in to   th s am p le  ch am b e r .   T h e   m ix tu r was  th e n   p u in to   th ca v itatio n   u s in g   a   p r ess u r d r iv er   with   v ar y i n g   r ep etitio n s   o f   1 ,   2 ,   3 ,   an d   4   tim es.  E ac h   r ep etitio n   ass u m es   th at  th ca v itatio n   p r o ce s s   tim is   1   m in u te.   T h liq u id   ( ex tr ac t)   an d   th s o lid   p h ase  f o r m ed   d u r in g   th p r o c ess   wer s ep ar ated   u s in g   ce n tr if u g atio n   at  2 , 0 0 0   r p m   f o r   5   m in u te s .   T o   e n s u r th co m p lete  ex tr ac tio n   f r o m   th m icr o alg ae ,   th e   m icr o alg ae   d e b r is   was  wash ed   u s in g   m eth a n o an d   n - h ex a n e ,   an d   t h en   th e   wash in g   s o lu tio n   was  ad d ed   t o   th e   ex tr ac t.  T h e   liq u id   p h ase  ( ex tr ac t)   o b tain e d   was  s ep ar ated   b y   ev ap o r atin g   th s o lv e n at  tem p er at u r o f     68  °C   u n til a  co n s tan t w eig h was o b tain ed .   An   im a g o f   th e   eq u ip m e n t is illu s tr ated   in   Fig u r 1 .           Fig u r 1 .   E q u ip m e n t set u p   o f   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   p r o c ess       2 . 4 .     B io dies el  a na ly s is   G a s   c h r o m a t o g r a p h y - m a s s   s p e c t r o m e t r y   ( GC - MS )   a n a l y s i s   w a s   p e r f o r m e d   t o   d e t e r m i n e   t h e   c h e m i c a l   c o m p o s i t i o n   o f   t h e   b i o d i e s e l .   G C - M S   ( Q P 2 0 1 0 - S E ,   S h i m a d z u )   w i t h   a n   R T x 5 M S   c a p i l l a r y   c o l u m n   ( 5 %   d i p h e n y l - 9 5 %   d i m e t h y l p o l y s i l o x a n e   c r o s s   b o n d )   a n d   q u a d r u p o l e   a n a l y z e r   o p e r a t e d   i n   e l e c t r o n   i m p a c t   m o d e   o f   7 0   e V   w a s   u s e d   f o r   t h i s   a n a l y s i s .   C h e m S t a t i o n   s o f t w a r e   w a s   u s e d   t o   r e c e i v e   a n d   p r o c e s s   d a t a .   I d e n t i f y i n g   c o m p o n e n t s   i n v o l v e s   c o m p a r i n g   t h e i r   m a s s   s p e c t r a   w i t h   t h e   s p e c t r a l   d a t a   a l r e a d y   i n   t h e   d a t a b a s e   [ 3 1 ] .       3.   RE SU L T S AN D I SCU SS I O N   3 . 1 .     Yield c o m po s it io n a na ly s is   Fig u r 2   s h o ws  th GC - M ch r o m ato g r am   o f   th ex t r ac ted   lip id   f r o m   Nan n o ch l o r o p s is   s p .   m icr o alg ae   p r o d u ce d   f r o m   t h ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v i tatio n   m eth o d   wer o b tain ed   at  r ea ctio n   tim es  o f             In fo rm a ti o n :   1 .   Co m p re ss o r   2 .   M a n o m e ter   3 .   S a m p le ch a m b e r   4 .   He a ter   5 .   T h e rm o m e ter   6 .   Air  stirrer   7 .   Ve n t u ri   8 .   Ra w p r o d u c c h a m b e r   9 .   S e d ime n tato r   1 0 .   S e d ime n tat o r   1 1 .   Dist il lato r   k1 - k 3 v a lv e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       E n erg efficien t d ir ec t tra n s es teri fica tio n   o f Na n n o ch lo r o p s is   s p .   u s in g   h yd r o d y n a mic  …  ( Jira n   N ir ma la s a r i)   397   1   m in u te   ( Fig u r 2 (a ) ) ,   2   m in u tes  ( Fig u r e   2 ( b ) ) ,   3   m in u tes  ( Fig u r 2 (c ) ) ,   a n d   4   m in u tes   ( Fig u r e   2 (d ) )   Fig u r 2   s h o ws  th at  m o s ex tr ac co m p o n en ts   h av e   alm o s th s am ch r o m ato g r am   p l o ts   an d   ar i n   th e   r eten tio n   tim r an g e   o f   2 0 - 2 7   m in u tes   f o r   all  tim v a r iab le s .   Fig u r 2   r e v ea ls   th p r esen ce   o f   h ex ad ec a n o ic  ac id ,   2 - h y d r o x y - 1 ,   an d   3 - p r o p an ed iy ester   ( d ig ly c er id e)   as  t h p r ed o m i n an c o m p o n en t.   Stear ic  an d   p alm itic   ac id s   ar th e   p r e d o m in a n co m p o n e n ts   am o n g   th e   f atty   ac id s .   Me an wh ile,   m et h y 1 0 - o ctad ec an o ate  is   th e   p r ed o m i n an t   co m p o n en o f   f atty   ac id   m eth y ester .   Me a n wh ile,   th s tirr in g   tr an s - ester if icatio n   p r o ce s s   with o u ca v itatio n   h y d r o d y n a m ics  is   ca r r ied   o u u s in g   m ec h an ical  s tirr er   elec tr icity   u s in g   th v ar iab le  tim as  th in d ep e n d en v ar iab le.         ( a)     ( b )         ( c)     ( d )     Fig u r 2 .   C h r o m ato g r am s   o f   t h ex tr ac ted   lip i d   wer o b tain ed   at  r ea ctio n   tim es o f   ( a)   1   m in u te   ( b )   2   m in u tes ,   ( c)   3   m in u tes ,   a n d   ( d )   4   m i n u tes  u s in g   th ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d       Fig u r 3   s h o ws  th GC - M ch r o m ato g r am   o f   th ex t r ac ted   lip id   f r o m   Nan n o ch l o r o p s is   s p .   m icr o alg ae   ex tr ac ts   p r o d u ce d   u s in g   th s tirr in g   m eth o d   wer o b tain ed   at  d if f er e n t   r ea ctio n   tim es  o f     3 0   m in u tes  ( Fig u r 3 ( a) ) ,   6 0   m in u tes  ( Fig u r 3 ( b ) ) ,   9 0   m in u tes  ( Fig u r 3 ( c) ) ,   an d   1 2 0   m i n u tes  ( Fig u r 3 ( d ) ) .   Fig u r 3   s h o ws  th at  m o s ex tr ac co m p o n en ts   h av e   alm o s th s am ch r o m ato g r am   p l o ts   an d   ar i n   th e   r eten tio n   tim es  r an g in g   b etwe en   2 0   an d   2 7   m in u tes  f o r   a ll  tim v ar iab les.  I is   n o ted   f r o m   Fig u r 3   th at  s ev er al  s u b s tan ce s   ap p ea r   in   s ig n if ican am o u n ts ,   n am ely   m eth y p alm itate  a n d   m eth y l   1 0 - o ctad ec an o ic   f r o m   th m eth y l e s ter   g r o u p   as we ll   as p alm itic a cid ,   o leic  ac id ,   s t ea r ic  ac id ,   an d   h y p o g e n ic  ac id   f r o m   th f atty   ac id   g r o u p .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 9 4 - 405   398     ( a)     ( b )         ( c)     ( d )     Fig u r 3 .   C h r o m ato g r am s   f o r   t h ex tr ac ted   lip i d   wer o b tain ed   at  d if f er e n t r ea ctio n   tim es o f   ( a)   30   m in u tes ( b )   60   m in u tes ( c)   90   m in u tes ,   an d   ( d )   1 2 0   m i n u tes u s in g   th s tirr in g   m eth o d       3 . 2 .     Co m pa riso n o f   direct   t r a ns este rif ica t io n t im e   Dir ec tr an s ester if icatio n   in clu d es  two   p r o ce s s es,  n am ely   e x tr ac tio n   an d   tr an s ester if icatio n   r ea ctio n s .   T h ex tr ac tio n   y ield   ca n   b d e ter m in ed   b y   m ea s u r in g   th to t al  weig h o f   th lip i d   an d   b io d iesel  m ix tu r tak e n   f r o m   d r ied   m icr o alg ae ,   wh ile  th r esu lts   o f   th e   t r an s ester if i ca tio n   r ea ctio n   wer e   id e n tifie d   b y   a n aly s is   u s in g   GC - MS.   T h ef f ec o f   d if f er en d i r ec tr an s ester if icatio n   m eth o d s   o n   th p r o ce s s   tim to   o b tain   eq u iv alen t   y ield   is   p r esen ted   in   Fig u r e   4 .   Fig u r 4 ( a )   s h o ws  th e   ef f e ct  o f   tim o n   e x tr ac y ield   u s in g   h y d r o d y n am ic   ca v itatio n   m eth o d s .   I ca n   b e   s ee n   th at  th tim e   s ig n if ican tly   in f lu en ce s   th y ield   o f   ex tr ac o b tain ed .   T h e   lo n g er   th e   ex tr ac tio n   tim e,   th m o r y ield   will  b o b tain e d ,   with   th h ig h est  y ield   o f   1 1 . 7 3 at  4   m in u tes Fig u r 4 ( b )   s h o ws  th e   ef f ec o f   r ea ctio n   tim o n   th y ield   o f   ex tr ac o b tain ed   f r o m   s tirr in g   m eth o d s .   I s h o ws   th at  th lo n g e r   th e x tr ac tio n   t im e,   th m o r y ield   it  will  g et,   with   th h ig h est  y ield   at  1 2 0   m in u tes   at  1 0 . 6 0 %.   T h is   is   b ec au s th lo n g er   t h tim e,   th g r ea te r   th e   c h an ce   f o r   co llis io n s   b etwe en   th e   r ea cta n m o lecu les,  th u s   in cr ea s in g   th p r o d u ct  p r o d u c ed   [ 3 2 ] ,   [ 3 3 ] .   Ho wev e r ,   b ec a u s th tr an s ester if icatio n   r ea ctio n   is   r ev er s ib le,   th er is   an   o p tim u m   tim at  wh ich   th h ig h est  y ield   is   ac h iev ed   [ 3 4 ] [ 3 7 ] E f a v i   et  a l.   [ 3 8 ]   i n v esti g ate  th e   ef f ec t o f   ex tr ac tio n   tim o n   th y ield   an d   p r o p er ties   o f   C itru llu s   v u lg ar is   s ee d s ,   with   v ar y i n g   tim es o f   9 0 ,   1 2 0 ,   an d   1 5 0 ,   r esu ltin g   i n   a n   o p tim u m   ex t r ac tio n   tim e   o f   1 2 0   m in u tes .   T h e   co m p a r is o n   o f   Fig u r es  4 ( a )   an d   4 ( b )   s h o ws  th at  th ex tr ac tio n   p r o ce s s   u s in g   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   is   m u ch   m o r ef f ec tiv th an   th s tirr in g   m eth o d ,   a n d   it n ee d s   th lo we s t e n er g y   ex tr ac tio n   [ 3 9 ] .               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       E n erg efficien t d ir ec t tra n s es teri fica tio n   o f Na n n o ch lo r o p s is   s p .   u s in g   h yd r o d y n a mic  …  ( Jira n   N ir ma la s a r i)   399     ( a)     ( b )     Fig u r 4 .   T h ef f ec o f   ex t r ac tio n   tim o n   th y ield   o f   th e   ex t r ac ted   lip id   o f   Nan n o ch lo r o p s is   s p .   m icr o alg ae   of   ( a)   ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   an d   ( b )   ca taly tic  s tirr in g   m eth o d       Fig u r 5   s h o ws  th co m p o s itio n   o f   th e x tr ac ted   lip id   o f   Nan n o ch l o r o p s is   s p .   m icr o alg a f r o m   th e   ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   an d   th e   s tirr in g   m eth o d .   E x t r ac co m p o s itio n   f r o m   Nan n o ch lo r o p s is   s p .   m icr o alg ae   ca n   b s ep ar ated   in to   th r ee   ca teg o r ie s f atty   ac id   m eth y ester   ( FAME ) ,   n o n - ester if ied   f atty   ac i d   ( NE FA) ,   an d   g ly ce r id e.   I is   n o ted   f r o m   Fig u r e   5 ( a)   th at   th p er ce n tag o f   FAME   an d   g ly ce r id d ec r ea s es  as  tim in cr ea s es.  I n cr ea s in g   th ti m in cr ea s es  th p er ce n tag e   o f   NE FA  in   th m icr o alg ae   e x tr ac t.   T h e   d ec r e ase  in   th e   p er ce n tag e   o f   g ly ce r id ( wh ich   in clu d es  tr ig ly ce r id e,   d i g ly ce r id e,   an d   m o n o g l y ce r id e)   i n d icate s   tr an s ester if icatio n   p r o ce s s   th at  co n v er ts   g ly ce r i d in to   FA ME   an d   g ly ce r o l.   Me an wh ile,   th in cr ea s in   NE FA  co n ten as  tim in cr ea s es  m ay   o cc u r   d u to   th f r ee   f atty   ac id   ( FF A)   co n ten in   m icr o alg ae   o r   t h g ly ce r id e   h y d r o ly s is   r ea ctio n   th at  co n v er ts   g ly ce r id to   f att y   ac id   an d   g ly ce r o l.   L af o n et  a l [ 40]   r ep o r ted   th p o s s ib ilit y   o f   t r ig ly ce r id es  h y d r o ly s is   to   p r o d u ce   f atty   a cid s   f r o m   m ilk   as   p r ec u r s o r s   to   f o r m   d ee p   e u te ctic  s o lv en ts .   Fro m   Fig u r 5 ( b ) ,   it  ca n   b s ee n   th at  in cr e asin g   th r ea ctio n   ( ex tr ac tio n )   tim f r o m   3 0   to   1 2 0   m in u tes  ca u s es  d ec r e ase  in   th p er ce n tag e   o f   NE FA  an d   g ly ce r id e,   w h ile  FAME   f lu ctu ates  with   th o p tim u m   p er ce n tag at  9 0   m in u tes.  C o m p ar ed   to   Fig u r es  5 ( a )   an d   5 ( b )   s h o ws  h ig h er   p er ce n tag o f   FAME   an d   a   lo wer   p er ce n ta g o f   g ly ce r id e.   T h is   illu s tr ates  th at  t h s tirr in g   ca taly tic   m eth o d   with   lo n g er   tim s h o ws  m o r ex ce llen co n v er s io n   o f   g ly ce r id to   FAM E   th an   th ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m et h o d .   T h is   in d icate s   th at  tim h as  an   im p o r tan r o le  in   th e   tr an s ester if icatio n   p r o ce s s .   I f   we  lo o k   at  t h p er c en tag o f   NE FA,  t h s tirr in g   ca taly tic  m eth o d   p r o d u ce s   h ig h er   p e r ce n tag o f   NE FA,  b u th e   lo n g e r   th e   ex tr ac tio n   tim e,   t h p e r ce n tag e   o f   NE FA  d ec r ea s es.  Ho wev er ,   in   t h ca taly tic   h y d r o d y n am ic  m eth o d   p r o ce s s ,   th p er ce n tag o f   NE FA  in cr ea s es  with   th in cr ea s in g   ex tr ac tio n   ti m e.   I n   ad d itio n ,   th e   ca taly tic  h y d r o d y n am ic  m eth o d   p r o d u ce s   m o r g ly ce r id es th an   t h s tirr in g   ca t aly tic  m eth o d .         ( a)     ( b )     Fig u r 5 .   T h co m p o s itio n   o f   ex tr ac ted   lip id   f r o m   Nan n o ch l o r o p s is   s p .   m icr o alg ae   of   ( a)   c ataly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   an d   ( b )   ca taly tic  s tirr in g   m eth o d                                                                                                       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 9 4 - 405   400   Fig u r 6   s h o ws  th p er ce n tag o f   g ly ce r id o f   Na n n o c h lo r o p s is   s p .   m icr o alg ae   e x tr ac t.  Gly ce r id es  ca n   b ca teg o r ized   in to   m o n o g ly ce r id es,  d ig ly ce r id es,  an d   t r ig ly ce r id es.  Fig u r 6   s h o ws  th at  tr ig ly ce r id d o es   n o ap p ea r   in   th s tirr in g   ca taly tic  m eth o d   ( Fig u r 6 ( b ) ) ,   lik ewise,   d ig ly ce r id ap p ea r s   in   th s tirr in g   ca taly tic   m eth o d   i n   lo wer   a m o u n ts   th a n   in   th e   ca taly tic  h y d r o d y n a m ic  ca v itatio n   m eth o d .   Fig u r 6 ( a )   s h o ws  th at   th ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   p r o d u ce s   h ig h er   d ig ly ce r id ( 1 9 . 8 - 3 0 . 6 5 )   an d   lo wer   m o n o g l y ce r id t h an   t h s tirr in g   ca taly tic  m eth o d .   T h is   in d ic ates  th at  tim h as  an   im p o r tan r o le  in   i n cr ea s in g   th co n v e r s io n   o f   tr ig ly ce r id es   in to   FAME .         ( a)     ( b )     Fig u r 6 .   T h p er ce n tag o f   g l y ce r id o f   ex tr ac ted   li p id   o f   ( a )   ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v it atio n   m eth o d   an d   ( b )   ca taly tic  s tirr in g   m eth o d       3 . 3 .     F a t t y   a cid m e t hy l e s t er   dis t rib utio n   T ab le  1   s h o ws  th FAME   d is tr ib u tio n   o f   th e x tr ac ted   lip id   f r o m   th s tirr in g   m eth o d .   T ab l 2   s h o ws  th FAME   d is tr ib u tio n   in   b io d iesel  f r o m   th h y d r o d y n am ic   ca v itatio n   m eth o d .   I ca n   b s ee n   f r o m   T ab les  1   an d   2   th at  ester if icatio n   o f   Na n n o ch l o r o p s is   s p .   m icr o alg ae   v ia  s tirr in g   an d   h y d r o d y n am ic   ca v itatio n   m eth o d s   p r o d u ce s   f atty   ac id   m eth y l   ester   with   c h ain   len g th   C 1 0 - C 2 0 .   C o n ce r n i n g   th e   ch ain   len g th ,   it  is   o b s er v ed   th at   th p r ed o m i n an FAME   in   th s tirr in g   m eth o d   is   C 1 6 :0   an d   C 1 8 :1 ,   wh ile  in   th h y d r o d y n am ic  ca v itati on  m eth o d ,   a r C 1 2 :0 ,   C 1 6 :0 ,   a n d   C 2 0 :0   f o r   th e   tim o f   1   m i n u te ,   C 1 2 :0   an d   C 1 6 :0   f o r   th tim o f   2   m in u tes an d   C 1 6 :0   f o r   th tim o f   3   an d   4   m i n u tes .   Of   th ese  FAME ,   C 1 8 :1   ( m eth y l   o leate )   is   d o m i n an in   th e   s tirr in g   m eth o d ,   wh ile  C 1 6 :0   ( m eth y l   p alm itate)   i s   co n s id er e d   p r ed o m in an in   th h y d r o d y n am ic   ca v itatio n   m eth o d .   Oleic  is   m o n o u n s atu r ated   f a tty   ac id   b en ef icial  to   o x id atio n   s tab ilit y ,   wh ile  p alm itic  is   s atu r ated   f atty   ac id   n o ad v is ed   f o r   u s e   as  f u el  i n   co ld   clim ates  [ 4 1 ] .   T a b les  1   an 2   r ev ea l   th at  C 1 6 :0   ( m eth y p alm itate)   is   s ig n if ican in   b o th   m et h o d s .   T ab les  1   an d   2   also   s h o th a C 1 8 :3   ( m eth y lin o leate )   ap p ea r s   in   th s tirr in g   m eth o d   an d   d o es  n o ap p ea r   in   th h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d .   B ased   o n   s tan d ar d   E 1 4 2 1 4 2 2 ,   th e   m ax i m u m   allo wab le  am o u n o f   C 1 8 :3   ( m eth y lin o len ate)   is   1 2 [ 4 2 ] .   T h h ig h   m eth y lin o leate   co n ten in cr ea s es u n s atu r atio n ,   lead in g   to   p o o r   o x id ativ s tab ilit y   [ 4 3 ] .       T ab le  1 .   FAME   d is tr ib u tio n   o f   th ex tr ac ted   lip i d   f r o m   th h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   M e t h y l   e s t e r   M o l e c u l a r   s t r u c t u r e   M o l e c u l a r   w e i g h t   M o l e c u l a r   f o r mu l a   Ex t r a c t i o n   t i me  ( m i n u t e s )   1   2   3   4   La u r a t e   1 2 : 0   2 1 4   C 13 H 26 O 2   4 . 9 2   1 . 9 5   -   -   M y r i st a t e   1 4 : 0   2 4 2   C 15 H 30 O 2   1 . 9 2   1 . 2 0   -   0 . 6 8   P a l mi t a t e   1 6 : 0   2 7 0   C 17 H 34 O 2   2 . 1 4   1 . 8 0   1 . 5 4   3 . 6 8   O l e a t e   1 8 : 1   2 9 6   C 19 H 36 O 2   0 . 7 2   -   0 . 6 3   -   Li n o l e n a t e   1 8 : 3   2 9 2   C 19 H 32 O 2   -   -   -   -   S t e a r a t e   1 8 : 0   2 9 8   C 19 H 3 8 O 2   -   0 . 9 7   -   1 . 3 9   A r a c h a t e   2 0 : 0   3 2 6   C 21 H 42 O 2   2 . 9 6   -   -   -           1 2 . 6 6   5 . 9 2   2 . 1 7   5 . 7 5         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       E n erg efficien t d ir ec t tra n s es teri fica tio n   o f Na n n o ch lo r o p s is   s p .   u s in g   h yd r o d y n a mic  …  ( Jira n   N ir ma la s a r i)   401   T ab le  2 .   FAME   d is tr ib u tio n   o f   th ex tr ac ted   lip i d   f r o m   th s t ir r in g   m eth o d   M e t h y l   e s t e r   M o l e c u l a r   s t r u c t u r e   M o l e c u l a r   w e i g h t   M o l e c u l a r   f o r mu l a   Ex t r a c t i o n   t i me  ( m i n u t e s )   30   60   90   1 2 0   La u r a t e   1 2 : 0   2 1 4   C 13 H 26 O 2   0 . 3 6   -   -   -   M y r i st a t e   1 4 : 0   2 4 2   C 15 H 30 O 2   1 . 5 0   0 . 3 9   -   -   P a l mi t a t e   1 6 : 0   2 7 0   C 17 H 34 O 2   1 2 . 4 1   9 . 5 7   9 . 3 0   6 . 6 2   O l e a t e   1 8 : 1   2 9 6   C 19 H 36 O 2   1 4 . 3 4   9 . 7 6   9 . 4 2   9 . 1 0   Li n o l e n a t e   1 8 : 3   2 9 2   C 19 H 32 O 2   3 . 4 1   3 . 9 4   1 6 . 4 3   -   S t e a r a t e   1 8 : 0   2 9 8   C 19 H 38 O 2   2 . 6 3   1 . 6 8   1 . 7 5   -   A r a c h a t e   2 0 : 0   3 2 6   C 21 H 42 O 2   0 . 9 5   0 . 9 2   1 . 0 5   1 . 1 2       No tab ly ,   th FAME   d is tr ib u tio n s   p r o d u ce d   b y   th ese  two   ap p r o ac h es  d if f e r   s ig n if ican tly .   T h er ef o r e,   it  is   u s ef u t o   c r ea te  h is to g r a m s   th at  co m p ar e   th e   FAME   d is tr ib u tio n s   o f   th ese  two   m eth o d s ,   co n s id er in g   th e   ch ain   len g th   an d   th d e g r ee   o f   u n s atu r atio n ,   s in ce   th ese  two   h av an   im p ac o n   th p r im ar y   p r o p er ties   o f   b io d iesel,  s u ch   as  s ap o n if icati o n   n u m b er   ( SN) ,   io d in e   v alu ( I V) ,   ce tan e   n u m b er   ( C N) ,   an d   h ig h er   h ea ti n g   v alu ( HHV)   [ 4 3 ] ,   [ 4 4 ] .   FAME   ca n   b s ep ar ated   in to   t h r ee   g r o u p s   s h o r t - c h ain   FA ME   f r o m   C 1 0 - C 1 4 ,   m ed iu m - ch ai n   FAME   f r o m   C 1 6 - C 1 8 ,   an d   lo n g - ch ain   FAME   h ig h e r   th an   C 1 8 .   I n   c o n tr as t,  ac co r d in g   to   th d eg r ee   o f   u n s atu r atio n   o f   th f atty   ac id   th at  co m p o s es  th e s ter ,   FAME   ca n   b s ep ar ated   in to   th r ee   g r o u p s :   s atu r ated   f atty   ac id   ( SF A) ,   m o n o u n s atu r ated   f atty   ac id   ( MU FA) ,   an d   p o ly u n s atu r ated   f atty   ac id   ( PUFA).   Usi n g   T ab les 1   an d   2 ,   th h is to g r am s   in   Fig u r es 7   an d   8   ar e   p r esen ted .     Fig u r es  7   a n d   8   co m p ar e   th FAME   d i s tr ib u tio n   o f   th e   two   m eth o d s   ac c o r d i n g   t o   th e   ch ain   len g th   an d   th d e g r ee   o f   u n s atu r ati o n ,   r esp ec tiv ely .   Fro m   Fig u r 7 ,   it  ca n   b o b s er v ed   th at  th m e d iu m - ch ain   FAME   is   p r ed o m in an t.  T h ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   ( Fig u r 7 ( a) )   p r o d u ce s   lo wer   p er c en tag o f   m ed iu m - ch ain   FAME   in   co m p ar is o n   to   th s tirr in g   ca taly tic  m eth o d   ( Fig u r 7 ( b ) ) .   C o n v er s ely ,   th ca taly tic   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   ( Fig u r 7 ( a) )   p r o d u c es  h ig h er   s h o r t - ch ain   FA ME .   T h ca taly tic   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   a n d   th s tirr in g   m et h o d   p r o v i d an   av e r ag ch ai n   len g th   o f   1 . 0 2   a n d   5 . 0 6 ,   r esp ec tiv ely .   I ca n   also   b o b s er v ed   f r o m   Fig u r e s   8 ( a)   an d   8 ( b )   th at  th p r ed o m i n an FAME   f o r   b o th   m eth o d s   is   SF A.   I n   co n tr ast,  f o r   th ca taly tic  s tirr in g   m eth o d   ( Fig u r 8 ( b ) ) ,   s u b s tan tial  p o r tio n   o f   m o n o u n s atu r ated   f atty   ac id   ( MU FA)   is   p r o d u ce d .   T h p o r tio n   o f   p o ly u n s atu r ated   f atty   ac id   ( PUFA)  in   b o th   m eth o d s   is   s m all,   u n d er   1 0 %,  ex ce p f o r   th c ataly tic  s tirr in g   m eth o d   ( Fig u r 8 ( b ) )   at  r ea ctio n   tim es  o f   9 0   m in u tes,  wh ich   p r o d u ce s   1 6 . 4 3 PUFA  in   th f o r m   o f   lin o len ic  ( C 1 8 :3 ) .   T h ca taly tic  h y d r o d y n a m ic  ca v itatio n   m eth o d   is   d o m in ated   b y   s atu r atio n   f atty   ac id .   I n   co n tr ast,  th ca taly tic  s tirr in g   m eth o d   h as  co m p ar ab le  s atu r atio n .   T h e   ca taly tic  h y d r o d y n a m ic  ca v it atio n   an d   t h s tirr in g   m et h o d   p r o v id an   av er a g d eg r ee   o f   u n s atu r atio n   o f   0 . 0 0 3 4   an d   0 . 2 8 4 9 ,   r esp ec tiv ely .   T h is   r esu lt  r ev ea ls   th at  th ca taly tic  s tirr in g   m eth o d   h as  h ig h er   av er a g ch ain   len g th   an d   d eg r ee   o f   s at u r atio n   th a n   th ca taly tic  h y d r o d y n a m ic  ca v itatio n   m eth o d .         ( a)     ( b )     Fig u r 7 .   T h ch ain   len g th   d is tr ib u tio n   o f   FAME   o f   t h ex tr a cted   lip id   f r o m   Nan n o ch lo r o p s is   s p .   m icr o alg ae   o f   ( a)   t h ca taly tic  h y d r o d y n a m ic  ca v itatio n   m eth o d   an d   ( b )   th ca taly tic  s tirr in g   m eth o d             Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
            I SS N :   2252 - 8 8 1 4   I n t J Ad v   Ap p l Sci Vo l.   14 ,   No .   2 J u n 2 0 2 5 :   3 9 4 - 405   402     ( a)     ( b )     Fig u r 8 .   T h d e g r ee   o f   u n s atu r atio n   d is tr ib u tio n   o f   FAME   o f   th ex tr ac ted   lip id   f r o m   Nan n o ch lo r o p s is   s p .   m icr o alg ae   o f   ( a)   t h ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   an d   ( b )   th ca taly tic  s tirr in g   m eth o d       4.   CO NCLU SI O N   Dir ec tr an s ester if icatio n   o f   Nan n o ch l o r o p s is   s p .   m ic r o alg ae   u s in g   th e   ca taly tic  s tirr in g   m eth o d   a n d   ca taly tic  h y d r o d y n a m ic  ca v it atio n   m eth o d   h as  b ee n   co n d u cted .   Dir ec tr an s ester if icatio n   is   ca r r ied   o u b y   p er f o r m in g   ex t r ac tio n   an d   tr an s ester if icatio n   p r o ce s s es si m u l tan eo u s ly   f o r   co s t - ef f ec tiv en es s .   L o n g er   r ea ctio n   tim es  r esu lt  in   h ig h er   y ield s   i n   th ca taly tic  s tirr in g   m eth o d .   Me an wh ile,   th y ield   o b tai n ed   f r o m   ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   also   in cr ea s es,  alo n g   with   th tim e .   T h ca taly tic  h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m eth o d   p r o d u ce s   y ield   o f   ex tr a ct  th at  is   s lig h tly   g r ea ter   th an   th s tirr in g   ca taly tic  m eth o d   an d   ta k es  m u ch   s h o r ter   tim e.   Ho wev er ,   it  p r o d u ce s   lo wer   p e r ce n tag e   o f   F AM E .   FAME   co m p o s itio n   f r o m   th ca taly tic   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m et h o d   is   d o m i n ated   b y   s atu r ate d   f atty   ac id   ( p alm itic) ,   wh ile  FAME   co m p o s itio n   f r o m   t h s tirr in g   ca taly tic  m eth o d   is   d o m in ated   b y   m o n o u n s atu r ated   f atty   ac id   ( o leic) .   T h ca taly tic   h y d r o d y n am ic  ca v itatio n   m et h o d   h as  lo wer   d eg r ee   o f   u n s atu r atio n   an d   av er ag c h ain   len g th   th an   th e   ca taly tic  s tirr in g   m eth o d .   T h s tirr in g   ca taly tic  m eth o d   p er f o r m s   b etter   t h an   th ca tal y tic  h y d r o d y n am ic   ca v itatio n   m eth o d   b ec au s it   co n tain s   a   h i g h er   am o u n o f   m o n o s atu r ate d   f atty   ac id   ( o leic  ac id )   in   th e   r esp ec tiv FAME .       ACK NO WL E DG E M E NT   T h au th o r s   s in ce r ely   a p p r ec iate  th r esear c h   f u n d in g   s u p p o r r ec ei v ed   f r o m   th Dir e cto r ate  o f   R esear ch ,   T ec h n o l o g y ,   an d   C o m m u n ity   Ser v ice  Mi n is tr y   o f   E d u c atio n ,   C u ltu r e,   R esear ch ,   an d   T ec h n o lo g y ”  in   th s ch em P en elitia n   Tes is   Ma g is te r   ( PTM )   F is c al  Yea r   2 0 2 3   Nu m b er   0 5 2   /PP S - PTM /LPP M   UAD/VI /2 0 2 3 .       F UNDING   I NF O R M A T I O   T h is   r esear ch   was  co n d u cte d   with   f u n d in g   f r o m   t h "Dir ec to r ate  o f   R esear ch ,   T ec h n o lo g y   an d   C o m m u n ity   Ser v ice  Min is tr y   o f   E d u ca tio n ,   C u ltu r e ,   R esear ch ,   a n d   T ec h n o lo g y "   in   th Ma s ter ' s   T h esi s   R esear ch   ( PTM )   s ch em Fis ca l Y ea r   2 0 2 3   Nu m b e r   0 5 2   /PP S - PTM /LPPM  UAD /VI /2 0 2 3 .       AUTHO CO NT RI B UT I O NS ST A T E M E N T     T h is   jo u r n al  u s es  th C o n tr ib u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R ed iT )   to   r ec o g n ize  in d iv id u al  au th o r   co n tr ib u tio n s ,   r ed u ce   au th o r s h ip   d is p u tes,  an d   f ac ilit ate  co llab o r atio n .       Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   J ir an   Nir m alasar i                               Ma r to m o   Sety awa n                               Siti  J am ilatu n                               J o k o   Pit o y o                               Dh ias C ah y Hak ik a                                   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J Ad v   Ap p l Sci     I SS N:   2252 - 8 8 1 4       E n erg efficien t d ir ec t tra n s es teri fica tio n   o f Na n n o ch lo r o p s is   s p .   u s in g   h yd r o d y n a mic  …  ( Jira n   N ir ma la s a r i)   403   C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y s i s   I     I n v e s t i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i s i o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au th o r s   s tate  n o   co n f lict o f   in t er est.       DATA AV AI L AB I L I T   T h d ata  th at  s u p p o r th f in d in g s   o f   th is   s tu d y   ar av aila b le  o n   r eq u est  f r o m   th co r r esp o n d in g   au th o r ,   [ MS] .   T h d ata,   wh ich   co n tain   in f o r m atio n   th at  co u ld   co m p r o m is th p r iv ac y   o f   r esear c h   p ar ticip an ts ,   ar n o t p u b licly   a v ailab le  d u e   to   ce r tain   r estrictio n s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   S .   Ja i n   a n d   M .   P .   S h a r m a ,   P r o s p e c t s   o f   b i o d i e s e l   f r o m   j a t r o p h a   i n   I n d i a :   a   r e v i e w ,   R e n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   En e r g y   R e v i e w s v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   7 6 3 7 7 1 ,   F e b .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 0 9 . 1 0 . 0 0 5 .   [ 2 ]   M .   A s i f   a n d   T .   M u n e e r ,   E n e r g y   su p p l y ,   i t d e m a n d   a n d   s e c u r i t y   i ss u e s   f o r   d e v e l o p e d   a n d   e m e r g i n g   e c o n o m i e s ,   Re n e w a b l e   a n d   S u s t a i n a b l e   E n e rg y   R e v i e w s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   7 ,   p p .   1 3 8 8 1 4 1 3 ,   S e p .   2 0 0 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 0 5 . 1 2 . 0 0 4 .   [ 3 ]   A .   A g a r w a l ,   M i c r o a l g a e :   a   r e n e w a b l e   s o u r c e   f o r   sec o n d   g e n e r a t i o n   b i o f u e l s,   C u rre n t   S c i e n c e ,   v o l .   1 0 0 ,   n o .   8 ,   2 0 1 1 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p s: / / w w w . a c a d e mi a . e d u / 3 0 0 9 2 9 7 1 / M i c r o a l g a e _ a _ r e n e w a b l e _ so u r c e _ f o r _ sec o n d _ g e n e r a t i o n _ b i o f u e l s   [ 4 ]   A .   D e mi r b a s ,   P r o g r e ss  a n d   r e c e n t   t r e n d i n   b i o d i e se l   f u e l s,”   E n e r g y   C o n v e rsi o n   a n d   Ma n a g e m e n t ,   v o l .   5 0 ,   n o .   1 ,   p p .   1 4 3 4 ,     Jan .   2 0 0 9 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n c o n m a n . 2 0 0 8 . 0 9 . 0 0 1 .   [ 5 ]   S .   C h i n n a sa my ,   P .   H .   R a o ,   S .   B h a s k a r ,   R a m a sam y ,   a n d   M .   S i n g h ,   A l g a e :   a   n o v e l   b i o mass  f e e d st o c k   f o r   b i o f u e l s,”   i n   Mi c ro b i a l   b i o t e c h n o l o g y :   e n e r g y   a n d   e n v i ro n m e n t ,   U K :   C A B I ,   p p .   224 2 3 9 2 0 1 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 7 9 / 9 7 8 1 8 4 5 9 3 9 5 6 4 . 0 2 2 4 .   [ 6 ]   S .   Jam i l a t u n   e t   a l . ,   R e a c t i o n   k i n e t i c o f   c o m p o n e n t o f   e x - si t u   sl o w   p y r o l y s i o f   s p i r u l i n a   p l a t e n si s   r e s i d u e   w i t h   si l i c a   a l u mi n a   c a t a l y st   t h r o u g h   5 - l u m p   m o d e l ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l   o f   R e n e w a b l e   En e r g y   R e se a rc h ,   v o l .   1 2 ,   n o .   3 ,   2 0 2 2 ,   [ O n l i n e ] .   A v a i l a b l e :   h t t p : / / e p r i n t s . u a d . a c . i d / i d / e p r i n t / 4 1 9 4 3   [ 7 ]   J.  Y .   K i e t   a l . ,   B i o d i e sel   f r o mi c r o a l g a e :   r e c e n t   p r o g r e ss  a n d   k e y   c h a l l e n g e s,”   Pro g ress  i n   En e rg y   a n d   C o m b u s t i o n   S c i e n c e v o l .   9 3 ,   N o v .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p e c s.2 0 2 2 . 1 0 1 0 2 0 .   [ 8 ]   T.   S u g a n y a ,   M .   V a r ma n ,   H .   H .   M a s j u k i ,   a n d   S .   R e n g a n a t h a n ,   M a c r o a l g a e   a n d   mi c r o a l g a e   a s   a   p o t e n t i a l   so u r c e   f o r   c o mm e r c i a l   a p p l i c a t i o n a l o n g   w i t h   b i o f u e l p r o d u c t i o n :   a   b i o r e f i n e r y   a p p r o a c h ,   R e n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   E n e r g y   R e v i e ws ,   v o l .   5 5 ,     p p .   9 0 9 9 4 1 ,   M a r .   2 0 1 6 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r s e r . 2 0 1 5 . 1 1 . 0 2 6 .   [ 9 ]   C .   S a f i   e t   a l . ,   A q u e o u e x t r a c t i o n   o f   p r o t e i n s   f r o m   mi c r o a l g a e :   e f f e c t   o f   d i f f e r e n t   c e l l   d i sr u p t i o n   met h o d s,   A l g a l   R e se a rc h   v o l .   3 ,   p p .   6 1 6 5 ,   Ja n .   2 0 1 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a l g a l . 2 0 1 3 . 1 2 . 0 0 4 .   [ 1 0 ]   T.   M .   M a t a ,   A .   A .   M a r t i n s ,   a n d   N .   S .   C a e t a n o ,   M i c r o a l g a e   f o r   b i o d i e s e l   p r o d u c t i o n   a n d   o t h e r   a p p l i c a t i o n s :   a   r e v i e w ,   R e n e w a b l e   a n d   S u st a i n a b l e   En e r g y   Re v i e w s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   2 1 7 2 3 2 ,   Ja n .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . r ser. 2 0 0 9 . 0 7 . 0 2 0 .   [ 1 1 ]   T.   K u r i t a ,   M .   I w a i ,   H .   O h t a ,   T.   S a k u ma,   a n d   T .   Y a mam o t o ,   G e n o me  e d i t i n g   f o r   b i o d i e sel   p r o d u c t i o n   i n   o l e a g i n o u mi c r o a l g a ,   n a n n o c h l o r o p s i s s p e c i e s,   G e n e   a n d   G e n o m e   E d i t i n g ,   v o l .   6 ,   D e c .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . g g e d i t . 2 0 2 3 . 1 0 0 0 2 7 .   [ 1 2 ]   H. - W .   Y e n ,   I . - C .   H u ,   C . - Y .   C h e n ,   S . - H .   H o ,   D . - J .   Le e ,   a n d   J. - S .   C h a n g ,   M i c r o a l g a e - b a s e d   b i o r e f i n e r y f r o b i o f u e l t o   n a t u r a l   p r o d u c t s ,   Bi o res o u rc e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 3 5 ,   p p .   1 6 6 1 7 4 ,   M a y   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 1 2 . 1 0 . 0 9 9 .   [ 1 3 ]   C .   Ji m e n e z - L o p e z   e t   a l . ,   M a i n   b i o a c t i v e   p h e n o l i c   c o mp o u n d s   i n   mari n e   a l g a e   a n d   t h e i r   me c h a n i sms   o f   a c t i o n   su p p o r t i n g   p o t e n t i a l   h e a l t h   b e n e f i t s ,   Fo o d   C h e m i st ry ,   v o l .   3 4 1 ,   M a r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f o o d c h e m . 2 0 2 0 . 1 2 8 2 6 2 .   [ 1 4 ]   A .   Jaf a r i ,   F .   Esm a e i l z a d e h ,   D .   M o w l a ,   E.   S a d a t sh o j a e i ,   S .   H e i d a r i ,   a n d   D .   A .   W o o d ,   N e w   i n s i g h t s   t o   d i r e c t   c o n v e r s i o n   o f   w e t   mi c r o a l g a e   i m p r e g n a t e d   w i t h   e t h a n o l   t o   b i o d i e s e l   e x p l o i t i n g   e x t r a c t i o n   w i t h   s u p e r c r i t i c a l   c a r b o n   d i o x i d e ,   Fu e l ,   v o l .   2 8 5 ,     F e b .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . f u e l . 2 0 2 0 . 1 1 9 1 9 9 .   [ 1 5 ]   A .   L .   A l v a r e z ,   S .   L.   W e y e r s,   H .   M .   G o e m a n n ,   B .   M .   P e y t o n ,   a n d   R .   D .   G a r d n e r ,   M i c r o a l g a e ,   so i l   a n d   p l a n t s :   a   c r i t i c a l   r e v i e w   o f   mi c r o a l g a e   a s re n e w a b l e   r e so u r c e s fo r   a g r i c u l t u r e ,   Al g a l   Re s e a r c h ,   v o l .   5 4 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . a l g a l . 2 0 2 1 . 1 0 2 2 0 0 .   [ 1 6 ]   S .   Jami l a t u n ,   A .   B u d i ma n ,   B u d h i j a n t o ,   a n d   R o c h m a d i ,   N o n - c a t a l y t i c   sl o w   p y r o l y si o f   s p i r u l i n a   p l a n t e si r e si d u e   f o r   p r o d u c t i o n   o f   l i q u i d - b i o f u e l ,   I n t e rn a t i o n a l   J o u r n a l   o f   Re n e w a b l e   En e r g y   Re se a r c h ,   v o l .   7 ,   n o .   4 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 2 0 5 0 8 / i j r e r . v 7 i 4 . 6 3 0 5 . g 7 2 3 3 .   [ 1 7 ]   H .   K a my a b   e t   a l . ,   I so l a t e   n e w   m i c r o a l g a l   st r a i n   f o r   b i o d i e se l   p r o d u c t i o n   a n d   u s i n g   F TI R   sp e c t r o sc o p y   f o r   a ss e s smen t   o f   p o l l u t a n t   r e mo v a l   f r o p a l o i l   mi l l   e f f l u e n t   ( P O M E ) ,   C h e m i c a l   E n g i n e e ri n g   T ra n s a c t i o n s ,   v o l .   6 3 ,   p p .   9 1 9 6 ,   2 0 1 8 ,     d o i :   1 0 . 3 3 0 3 / C ET 1 8 6 3 0 1 6 .   [ 1 8 ]   A .   P a t i l ,   S .   B a r a l ,   a n d   P .   D h a n k e ,   H y d r o d y n a m i c   c a v i t a t i o n   f o r   p r o c e ss   i n t e n si f i c a t i o n   o f   b i o d i e se l   sy n t h e si s -   a   r e v i e w ,   C u rr e n t   Re se a rc h   i n   G ree n   a n d   S u s t a i n a b l e   C h e m i s t ry ,   v o l .   4 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c r g sc . 2 0 2 1 . 1 0 0 1 4 4 .   [ 1 9 ]   A .   D .   P a t i l   a n d   S .   S .   B a r a l ,   P r o c e ss  i n t e n s i f i c a t i o n   o f   t h u mb a   m e t h y l   e st e r   ( b i o d i e s e l )   p r o d u c t i o n   u si n g   h y d r o d y n a mi c   c a v i t a t i o n ,   C h e m i c a l   E n g i n e e ri n g   Re sea r c h   a n d   D e s i g n ,   v o l .   1 7 1 ,   p p .   2 7 7 2 9 2 ,   Ju l .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c h e r d . 2 0 2 1 . 0 5 . 0 0 7 .   [ 2 0 ]   P .   D h a n k e ,   S .   W a g h ,   a n d   A .   P a t i l ,   Tr e a t me n t   o f   f i s h   p r o c e ssi n g   i n d u st r y   w a st e w a t e r   u si n g   h y d r o d y n a m i c   c a v i t a t i o n a l   r e a c t o r   w i t h   b i o d e g r a d a b i l i t y   i m p r o v e m e n t ,   Wa t e r   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l .   8 0 ,   n o .   1 2 ,   p p .   2 3 1 0 2 3 1 9 ,   D e c .   2 0 1 9 ,     d o i :   1 0 . 2 1 6 6 / w s t . 2 0 2 0 . 0 4 9 .   [ 2 1 ]   P .   R .   G o g a t e ,   C a v i t a t i o n a l   r e a c t o r f o r   p r o c e s i n t e n s i f i c a t i o n   o f   c h e m i c a l   p r o c e ss i n g   a p p l i c a t i o n s:   a   c r i t i c a l   r e v i e w ,   C h e m i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   Pr o c e ssi n g :   Pr o c e ss   I n t e n s i f i c a t i o n ,   v o l .   4 7 ,   n o .   4 ,   p p .   5 1 5 5 2 7 ,   A p r .   2 0 0 8 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c e p . 2 0 0 7 . 0 9 . 0 1 4 .   [ 2 2 ]   P .   D .   P a t i l   e t   a l . ,   M i c r o w a v e - me d i a t e d   n o n - c a t a l y t i c   t r a n sest e r i f i c a t i o n   o f   a l g a l   b i o m a ss  u n d e r   s u p e r c r i t i c a l   e t h a n o l   c o n d i t i o n s ,   T h e   J o u r n a l   o f   S u p e r c ri t i c a l   F l u i d s ,   v o l .   7 9 ,   p p .   6 7 7 2 ,   Ju l .   2 0 1 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . s u p f l u . 2 0 1 2 . 1 1 . 0 2 3 .   [ 2 3 ]   H .   A .   N a j a f a b a d i ,   M .   V o ss o u g h i ,   a n d   G .   P a z u k i ,   T h e   r o l e   o f   c o - so l v e n t i n   i m p r o v i n g   t h e   d i r e c t   t r a n s e st e r i f i c a t i o n   o f   w e t   mi c r o a l g a l   b i o m a ss  u n d e r   su p e r c r i t i c a l   c o n d i t i o n ,   Bi o res o u rc e   T e c h n o l o g y ,   v o l .   1 9 3 ,   p p .   9 0 9 6 ,   O c t .   2 0 1 5 ,     d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o r t e c h . 2 0 1 5 . 0 6 . 0 4 5 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.