In the search for energy sources to replace fossil fuels, microalgae have shown promising characteristics. Their cultures have several advantages over the conventional crops used for commercial biodiesel: they have fast growth rates and a high lipid content and can grow in environments unfit for agriculture. However, relatively few species have so far been studied as biodiesel feedstock. In order to facilitate the search for potentially useful species/strains, in this work, a bioprospecting tool based on biomass and oil production process requirements, triacylglyceride content, and biodiesel properties has been developed. For this purpose, an overall score (OS) was proposed as a tool based on biological, economic, and environmental factors. By applying the OS to nine species, we were able to narrow down the number of species within the diatom group, which are potentially suitable for large-scale biodiesel production. Halamphora coffeaeformis, Navicula cincta, and N. gregaria were the species with the highest OS (1.65-1.5). It is expected that this tool will provide a useful contribution to the criteria applied in the selection of microalgal species for large-scale biodiesel production.

1.
N. R.
Moheimani
,
D.
Parlevliet
,
M. P.
McHenry
,
P. A.
Bahri
, and
K.
de Boer
, in
Biomass Biofuels from Microalgae
, edited by
N.
Moheimani
,
M. P.
Mchenry
,
K.
de Boer
, and
P. A.
Bahri
(
Springer
,
Cham
,
2015
), pp.
1
18
.
2.
S. V.
Vassilev
and
C. G.
Vassileva
,
Fuel
181
,
1
(
2016
).
3.
A. de L.
Marques
,
O. de Q. F.
Araújo
, and
M. C.
Cammarota
,
Biotechnol. Lett.
41
,
193
(
2019
).
4.
E. C.
Odjadjare
,
T.
Mutanda
, and
A. O.
Olaniran
,
Crit. Rev. Biotechnol.
37
,
37
(
2017
).
5.
R.
Bhagea
,
V.
Bhoyroo
, and
D.
Puchooa
,
Microbiol. Res. (Pavia)
10
,
7936
(
2019
).
6.
S. T. L.
Harrison
,
C.
Richardson
, and
M. J.
Griffiths
, in
Biotechnoligical Applications Of Microalgae: Biodiesel and Value Added Products
, edited by
F.
Bux
(
CRC Press
,
2013
), pp.
113
136
.
7.
A. E. F.
Abomohra
and
A. W.
Almutairi
,
Bioresour. Technol.
317
,
124027
(
2020
).
8.
A. E. F.
Abomohra
,
H.
Shang
,
M.
El-Sheekh
,
H.
Eladel
,
R.
Ebaid
,
S.
Wang
, and
Q.
Wang
,
Bioresour. Technol.
288
,
121514
(
2019
).
9.
S.
Esakkimuthu
,
V.
Krishnamurthy
,
S.
Wang
,
X.
Hu
,
S.
K
, and
A. E. F.
Abomohra
,
Renewable Energy
157
,
368
(
2020
).
10.
A. E. F.
Abomohra
,
H.
Eladel
,
M.
El-Esawi
,
S.
Wang
,
Q.
Wang
,
Z.
He
,
Y.
Feng
,
H.
Shang
, and
D.
Hanelt
,
Bioresour. Technol.
249
,
992
(
2018
).
11.
J. Q. M.
Almarashi
,
S. E.
El-Zohary
,
M. A.
Ellabban
, and
A. E. F.
Abomohra
,
Energy Convers. Manage.
204
,
112314
(
2020
).
12.
A. E. F.
Abomohra
,
M.
Elsayed
,
S.
Esakkimuthu
,
M.
El-Sheekh
, and
D.
Hanelt
,
Prog. Energy Combust. Sci.
81
,
100868
(
2020
).
13.
Q.
Hu
,
M.
Sommerfeld
,
E.
Jarvis
,
M.
Ghirardi
,
M.
Posewitz
,
M.
Seibert
, and
A.
Darzins
,
Plant J.
54
,
621
(
2008
).
14.
M. J.
Griffiths
and
S. T. L.
Harrison
,
J. Appl. Phycol.
21
,
493
(
2009
).
15.
M. K.
Pandey
,
C. N.
Dasgupta
,
S.
Mishra
,
M.
Srivastava
,
V. K.
Gupta
,
M. R.
Suseela
, and
P. W.
Ramteke
,
Appl. Microbiol. Biotechnol.
103
,
5447
(
2019
).
16.
M. J.
Griffiths
,
R. P.
van Hille
, and
S. T. L.
Harrison
,
J. Appl. Phycol.
24
,
989
(
2012
).
17.
M.
Giordano
,
M.
Palmucci
, and
A.
Norici
,
J. Appl. Phycol.
27
,
1401
(
2015
).
18.
C. D.
Calixto
,
J. K.
da Silva Santana
,
V. P.
Tibúrcio
,
L. de F. B. L.
de Pontes
,
C. F.
da Costa Sassi
,
M. M.
da Conceição
, and
R.
Sassi
,
Renewable Energy
115
,
1144
(
2018
).
19.
M.
Song
,
H.
Pei
,
W.
Hu
, and
G.
Ma
,
Bioresour. Technol.
141
,
245
(
2013
).
20.
M. J.
Ramos
,
C. M.
Fernández
,
A.
Casas
,
L.
Rodríguez
, and
Á.
Pérez
,
Bioresour. Technol.
100
,
261
(
2009
).
21.
E.
Francisco
,
D. D. B.
Neves
,
E.
Jacob-Lopez
,
T. T. T.
Franco
,
É. C.
Francisco
,
D. D. B.
Neves
,
E.
Jacob-Lopes
, and
T. T. T.
Franco
,
J. Chem. Technol. Biotechnol.
85
,
395
(
2010
).
22.
S. K.
Hoekman
,
A.
Broch
,
C.
Robbins
,
E.
Ceniceros
, and
M.
Natarajan
,
Renewable Sustainable Energy Rev.
16
,
143
(
2012
).
23.
Q.
Hu
,
W.
Xiang
,
S.
Dai
,
T.
Li
,
F.
Yang
,
Q.
Jia
,
G.
Wang
, and
H.
Wu
,
Bioresour. Technol.
192
,
157
(
2015
).
24.
L. A.
Martín
,
C. A.
Popovich
,
A. M.
Martinez
,
M. C.
Damiani
, and
P. I.
Leonardi
,
Renewable Energy
92
,
127
(
2016
).
25.
C. M.
Beal
,
R. E.
Hebner
,
M. E.
Webber
,
R. S.
Ruoff
,
A. F.
Seibert
, and
C. W.
King
,
Energies
5
,
1943
(
2012
).
26.
R.
Slade
and
A.
Bauen
,
Biomass Bioenergy
53
,
29
(
2013
).
27.
M. R.
Tredici
,
N.
Bassi
,
M.
Prussi
,
N.
Biondi
,
L.
Rodolfi
,
G. C.
Zittelli
, and
G.
Sampietro
,
Appl. Energy
154
,
1103
(
2015
).
28.
C. M.
Beal
,
L. N.
Gerber
,
D. L.
Sills
,
M. E.
Huntley
,
S. C.
Machesky
,
M. J.
Walsh
,
J. W.
Tester
,
I.
Archibald
,
J.
Granados
, and
C. H.
Greene
,
Algal Res.
10
,
266
(
2015
).
29.
A. K.
Kumar
,
S.
Sharma
,
G.
Dixit
,
E.
Shah
, and
A.
Patel
,
Renewable Energy
145
,
1620
(
2020
).
30.
T. M.
Louw
,
M. J.
Griffiths
,
S.
Jones
, and
S. T. L.
Harrison
, in
Algae Biotechnology: Products and Processes
(Springer,
2016
), pp.
111
141
.
31.
J.
Hou
,
P.
Zhang
,
X.
Yuan
, and
Y.
Zheng
,
Renewable Sustainable Energy Rev.
15
,
5081
(
2011
).
32.
M. L. N. M.
Carneiro
,
F.
Pradelle
,
S. L.
Braga
,
M. S. P.
Gomes
,
A. R. F. A.
Martins
,
F.
Turkovics
, and
R. N. C.
Pradelle
,
Renewable Sustainable Energy Rev.
73
,
632
(
2017
).
33.
B.
Adhikari
and
J.
Pellegrino
,
J. Renewable Sustainable Energy
7
,
043136
(2015).
34.
M. C.
Damiani
,
C. A.
Popovich
,
D.
Constenla
, and
P. I.
Leonardi
,
Bioresour. Technol.
101
,
3801
(
2010
).
35.
M. C.
Damiani
,
C. A.
Popovich
,
D.
Constenla
,
A. M.
Martínez
,
E.
Doria
,
P.
Longoni
,
R.
Cella
,
E.
Nielsen
, and
P. I.
Leonardi
,
J. Appl. Phycol.
26
,
1423
(
2014
).
36.
C. A.
Popovich
,
C.
Damiani
,
D.
Constenla
,
A. M.
Martínez
,
H.
Freije
,
M.
Giovanardi
,
S.
Pancaldi
, and
P. I.
Leonardi
,
Bioresour. Technol.
114
,
287
(
2012
).
37.
C. A.
Popovich
,
C.
Damiani
,
D.
Constenla
, and
P. I.
Leonardi
,
J. Appl. Phycol.
24
,
1
(
2012
).
38.
G. B.
Bielsa
,
C. A.
Popovich
,
M. C.
Rodríguez
,
A. M.
Martínez
,
L. A.
Martín
,
M. C.
Matulewicz
, and
P. I.
Leonardi
,
Algal Res.
15
,
120
(
2016
).
39.
C. A.
Popovich
,
M.
Pistonesi
,
P.
Hegel
,
D.
Constenla
,
L. A.
Martín
,
G.
Barnech Bielsa
,
M. C.
Damiani
, and
P. I.
Leonardi
,
Algal Res.
39
,
101438
(
2019
).
40.
L. A.
Martín
,
C. A.
Popovich
,
A. M.
Martínez
,
P. G.
Scodelaro Bilbao
,
M. C.
Damiani
, and
P. I.
Leonardi
,
Renewable Energy
118
,
984
(
2018
).
41.
E. J.
Lohman
,
R. D.
Gardner
,
T.
Pedersen
,
B. M.
Peyton
,
K. E.
Cooksey
, and
R.
Gerlach
,
Biotechnol. Biofuels
8
,
82
(
2015
).
42.
A. K.
Sharma
,
P. K.
Sahoo
,
S.
Singhal
, and
G.
Joshi
,
Bioresour. Technol.
216
,
793
(
2016
).
43.
T.
Obata
,
A. R.
Fernie
, and
A.
Nunes-Nesi
,
Metabolites
3
,
325
(
2013
).
44.
D. L.
Alonso
,
B.
El-Hassan
,
J. M.
Fernandez-Sevilla
,
J.
Rodriguez-Ruiz
,
E.
Molina Grima
,
J.
Rodriguez-Ruiza
,
E.
Molina Grima
,
J. M.
Fernández-Sevilla
,
J.
Rodríguez-Ruiza
, and
E.
Molina Grima
,
Phytochemistry
54
,
461
(
2000
).
45.
H.
Wu
,
T.
Li
,
G.
Wang
,
S.
Dai
,
H.
He
, and
W.
Xiang
,
Chin. J. Oceanol. Limnol.
34
,
391
(
2016
).
46.
M.
Branco-Vieira
,
S. S.
Martin
,
C.
Agurto
,
M. A.
Dos Santos
,
M. A. V.
Freitas
,
T. M.
Mata
,
A. A.
Martins
,
N. S.
Caetano
,
S.
San Martin
,
C.
Agurto
,
M.
Santos
,
M. A. V.
Freitas
,
T. M.
Mata
,
A. A.
Martins
, and
N. S.
Caetano
,
Energies
11
(
1
),
54
(
2018
).
47.
I. M.
Remmers
,
D. E.
Martens
,
R. H.
Wijffels
, and
P. P.
Lamers
,
PLoS One
12
,
e0175630
(
2017
).
48.
H. W.
Nichols
, in
Handb. Phycol. Methods. Cult. Methods Meas.
, edited by
J. R.
Stein
(
Cambridge University Press
,
London
,
1973
), pp.
7
24
.
49.
J. L.
McLachlan
, in
Handb. Phycol. Methods Cult. Methods Growth Meas.
, edited by
J. R.
Stein
(
Cambridge University Press
,
Cambridge
,
1973
), pp.
26
47
.
50.
X.
Deng
,
Y.
Li
, and
X.
Fei
,
Afr. J. Microbiol. Res.
3
,
1008
(
2009
).
51.
M.
Hildebrand
,
A. K.
Davis
,
S. R.
Smith
,
J. C.
Traller
, and
R.
Abbriano
,
Biofuels
3
,
221
(
2012
).
52.
J. N.
Rogers
,
J. N.
Rosenberg
,
B. J.
Guzman
,
V. H.
Oh
,
L. E.
Mimbela
,
A.
Ghassemi
,
M. J.
Betenbaugh
,
G. A.
Oyler
, and
M. D.
Donohue
,
Algal Res.
4
,
76
(
2014
).
53.
S.
Lage
,
Z.
Gojkovic
,
C.
Funk
, and
F. G.
Gentili
,
Energies
11
,
664
(
2018
).
54.
M.
Lakshmikandan
,
A. G.
Murugesan
,
S.
Wang
,
A. E. F.
Abomohra
,
P. A.
Jovita
, and
S.
Kiruthiga
,
J. Clean. Prod.
247
,
119398
(
2020
).
55.
E.
Molina Grima
,
E. H.
Belarbi
,
F. G.
Acién Fernández
,
A. R.
Medina
, and
Y.
Chisti
,
Biotechnol. Adv.
20
,
491
(
2003
).
56.
P. M.
Schenk
,
S. R.
Thomas-Hall
,
E.
Stephens
,
U. C.
Marx
,
J. H.
Mussgnug
,
C.
Posten
,
O.
Kruse
, and
B.
Hankamer
,
BioEnergy Res.
1
,
20
(
2008
).
57.
L. F.
Razon
and
R. R.
Tan
,
Appl. Energy
88
,
3507
(
2011
).
58.
E. G.
Giakoumis
,
Renewable Energy
50
,
858
(
2013
).
59.
S. K.
Mandotra
,
P.
Kumar
,
M. R.
Suseela
, and
P. W.
Ramteke
,
Bioresour. Technol.
156
,
42
(
2014
).
60.
G. R.
Stansell
,
V. M.
Gray
, and
S. D.
Sym
,
J. Appl. Phycol.
24
,
791
(
2012
).
61.
S.
Xia
,
K.
Wang
,
L.
Wan
,
A.
Li
,
Q.
Hu
, and
C.
Zhang
,
Mar. Drugs
11
,
2667
(
2013
).
62.
O.
Levitan
,
J.
Dinamarca
,
G.
Hochman
, and
P. G.
Falkowski
,
Trends Biotechnol.
32
,
117
(
2014
).
63.
F. J.
Fields
and
J. P.
Kociolek
,
J. Appl. Phycol
27
,
2209
(
2015
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.