KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Communications Faculty of Sciences University of Ankara Series C Biology / 2026 / Volume: 35 Issue: 1

Sürdürülebilir Kalkınma Paradigması İçinde Karbon Ölçütlerinin Ötesinde Mikroalg Baca Gazı Değerlendirmesinin Yeniden Çerçevelendirilmesi

Reframing Microalgal Flue Gas Valorization Beyond Carbon Metrics Within A Sustainable Development Paradigm

Burcu Ertit Taştan(GAZI UNIVERSITY)0000-0003-4644-8305
Sayfa
—
Yayın Tarihi
2026-06-30
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bu yaklaşım, mikroalg temelli sistemlerin iklim eylemi ve sürdürülebilir kalkınma için uygulanabilir araçlar olarak ilerletilmesi açısından kritik öneme sahiptir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Fosil yakıta dayalı endüstriyel faaliyetler sonucunda atmosferik CO₂ derişiminin artması, etkili ve sürdürülebilir karbon azaltım stratejilerine olan ihtiyacı daha da artırmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Mikroalgler, yüksek biyokütle verimleri, fotosentetik etkinlikleri, hızlı büyüme oranları ve CO₂’yi kullanabilme yetenekleri nedeniyle umut vadeden biyolojik sistemler olarak önemli ölçüde ilgi görmektedir.
💡
Sonuç & Katkı:Bu yaklaşım, mikroalg temelli sistemlerin iklim eylemi ve sürdürülebilir kalkınma için uygulanabilir araçlar olarak ilerletilmesi açısından kritik öneme sahiptir.
🔬Tür:Uygulamalı Anket & Alan Araştırması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Algae · CO2 · Flue gas

Özet

Fosil yakıta dayalı endüstriyel faaliyetler sonucunda atmosferik CO₂ derişiminin artması, etkili ve sürdürülebilir karbon azaltım stratejilerine olan ihtiyacı daha da artırmıştır. Mikroalgler, yüksek biyokütle verimleri, fotosentetik etkinlikleri, hızlı büyüme oranları ve CO₂’yi kullanabilme yetenekleri nedeniyle umut vadeden biyolojik sistemler olarak önemli ölçüde ilgi görmektedir. Karbon yakalamaya ek olarak mikroalgler; atıksu arıtımı ile biyoyakıtlar ve biyokimyasallar gibi katma değeri yüksek ürünlerin üretimi açısından da potansiyel sunmaktadır. Genellikle önemli bir emisyon kaynağı olarak değerlendirilen endüstriyel baca gazları, yalnızca CO₂ değil, aynı zamanda kontrollü koşullar altında mikroalg gelişimi için besin maddesi olarak kullanılabilecek azot ve kükürt oksitlerini de içermektedir. Bu derleme, mikroalglerin baca gazı valorize edilmesini karbon nötrlüğü, karbon negatifliği ve sürdürülebilir kalkınma perspektiflerinden eleştirel bir bakış açısıyla incelemektedir. CO₂ fiksasyon mekanizmaları, mikroalglerin baca gazı bileşenlerine karşı fizyolojik tepkileri ile büyük ölçekli uygulamaların temel teknik ve çevresel sınırlılıkları tartışılmaktadır. Çalışma, mikroalg teknolojilerinin karbon azaltımı, kaynak verimliliği ve çevresel etkileri bütünleştiren bütüncül bir sürdürülebilirlik çerçevesi içinde değerlendirilmesi gerektiğini vurgulamaktadır. Bu yaklaşım, mikroalg temelli sistemlerin iklim eylemi ve sürdürülebilir kalkınma için uygulanabilir araçlar olarak ilerletilmesi açısından kritik öneme sahiptir.

Abstract

The increasing concentration of atmospheric CO₂ due to fossil fuel–based industrial activities has intensified the need for effective and sustainable carbon mitigation strategies. Microalgae have attracted significant attention as promising biological systems due to their high biomass yields, photosynthetic efficiency, rapid growth rates and ability to utilize CO₂. In addition to carbon capture, microalgae offer the potential for wastewater treatment and the production of value-added products such as biofuels and biochemicals. Industrial flue gas, commonly regarded as a major emission source, contains not only CO₂ but also nitrogen and sulfur oxides that may serve as nutrients for microalgal growth under controlled conditions. This review critically examines microalgal flue gas valorization from the perspective of carbon neutrality, carbon negativity and sustainable development. The mechanisms of CO₂ fixation, the physiological responses of microalgae to flue gas components and the key technical and environmental limitations of large-scale applications are discussed. The study emphasizes that microalgal technologies should be assessed within a holistic sustainability framework that integrates carbon mitigation, resource efficiency and environmental impacts. Such an approach is essential for advancing microalgae based systems as viable tools for climate action and sustainable development.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Taştan, B. E. (2026). Sürdürülebilir Kalkınma Paradigması İçinde Karbon Ölçütlerinin Ötesinde Mikroalg Baca Gazı Değerlendirmesinin Yeniden Çerçevelendirilmesi. Communications Faculty of Sciences University of Ankara Series C Biology, Volume: 35 Issue: 1. https://doi.org/10.53447/communc.1878854

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (38)

  1. Olabi, A.G., Shehata, N., Sayedd, E.T., Rodriguez, C., Anyanwu, R.C., Russell, C., Abdelkareem, M.A., Role of microalgae in achieving sustainable development goals and circular economy. Science of the Total Environment, 854 (2023), 158689. doi: 10.1016/j.scitotenv.2022.158689
  2. Taştan, B.E., Duygu, E., İlbaş, M., Dönmez, G., Enhancement of microalgal biomass production and dissolved inorganic C fixation from actual coal flue gas by exogenous salicylic acid and 1-triacontanol growth promoters. Energy, 103 (2016), 598-604. doi:10.1016/j.energy.2016.03.020
  3. Tastan, B.E., Duygu, E., Atakol, O., Dönmez, G., SO2 and NO2 tolerance of microalgae with the help of some growth stimulators, Energy Conversion and Management, 64 (2012), 28-34. doi10.1016/j.enconman.2012.05.019
  4. Gendy, T.S., El-Temtamy, S.A., Commercialization potential aspects of microalgae for biofuel production: An overview. Egyptian Journal of Petroleum, 22 (2013), 43-51. doi: 10.1016/j.ejpe.2012.07.001
  5. Fardinpoor, M., Perendeci, N.A., Yilmaz, V., Tastan, B.E., Yilmaz, F., Effects of hydrodynamic cavitation-assisted NaOH pretreatment on biofuel production from cyanobacteria: promising approach. Bioenergy Research, 15 (1) (2022), 289-302. doi:10.1007/s12155-021-10286-0
  6. Chen, J.M., Carbon neutrality: Toward a sustainable future. Innovation (Cambridge (Mass.)). 2 (3) (2021), 100127. doi: 10.1016/j.xinn.2021.100127
  7. NOAA National Centers for Environmental Information. State of the climate: global climate Report for annual. (2020) https://www.ncdc.noaa.gov/sotc/global/202013.
  8. Haq, B.U., Schutter, S.R., A chronology of paleozoic sea-level changes. Science, 322 (2008), 64–68. doi: 10.1126/science.1161648
  9. IPCC., Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Stocker, T.F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M., Allen, S.K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., Midgley, P.M., Editors. Cambridge University Press: London, UK, 2013.
  10. Ishaq, H., Crawford, C., Negative emission technologies: a way forward?. RSC Sustainability, 3 (2025), 3652-3680. doi:10.1039/D5SU00162E
  11. Minx, J. C., et al, Negative emissions—Part 1: Research landscape and synthesis. Environmental Research Letters, 13 (6) (2018), 063001. doi:10.1088/1748-9326/aabf9b
  12. Fuss, S., et al, Negative emissions—Part 2: Costs, potentials and side effects. Environmental Research Letters, 13 (6) (2018), 063002. doi:10.1088/1748-9326/aabf9f
  13. Van Den Hende, S., Vervaeren, H., Boon, N., Flue gas compounds and microalgae: (bio-) chemical interactions leading to biotechnological opportunities. Biotechnology Advances, 30 (6) (2012), 1405-24. doi: 10.1016/j.biotechadv.2012.02.015
  14. Taştan, B.E., Duygu, E., İlbaş, M., Dönmez, G., Utilization of LPG and gasoline engine exhaust emissions by microalgae. Journal of Hazardous Materials, 246–247 (2013), 173-180. doi: 10.1016/j.jhazmat.2012.11.035
  15. Yen, H.W., Ho, S.H., Chen, C.Y., Chang, J.S., CO2, NOx and SOx removal from flue gas via microalgae cultivation: a critical review. Biotechnology Journal, 10 (6) (2015), 829-39. doi:10.1002/biot.201400707
  16. Barsanti, L., Gualtieri, P., Algae: Anatomy, Biochemistry, and Biotechnology. CRC Press Taylor Francis Group: Italy, 2014.
  17. Zhao, B., Su, Y., Zhang, Y., Cui, G., Carbon dioxide fixation and biomass production from combustion flue gas using energy microalgae. Energy, 89 (2015), 347-357. doi: 10.1016/j.energy.2015.05.123
  18. Padhi, D., Kashyap, S., Mohapatra, R.K., Dineshkumar, R., Nayak, M., Microalgae-based flue gas CO2 sequestration for cleaner environment and biofuel feedstock production: a review. Environmental Science and Pollution Research International, 32 (23) (2025), 13539-13565. doi: 10.1007/s11356-025-35958-8
  19. Wang, R., Wang, X., Zhu, T., Research progress and application of carbon sequestration in industrial flue gas by microalgae: A review. Journal of Environmental Sciences, 152 (2025), 14-28. doi: 10.1016/j.jes.2024.04.018
  20. Zieliński, M., Barczak, Ł., Kisielewska, M., Vdovychenko, A., Kazimierowicz, J., Dębowski, M., Carbon dioxide bio-sequestration and biomass production for energy purposes during C. vulgaris cultivation powered by real exhaust gases from a municipal thermal power plant. Energies, 18 (23) (2025), 6086. doi: 10.3390/en182360
  21. Melis A., Solar energy conversion efficiencies in photosynthesis: minimizing the chlorophyll antennae to maximize efficiency. Plant Science, 177 (2009), 272–80. doi: 10.1016/j.plantsci.2009.06.005
  22. Formighieri, C., Franck, F., Bassi, R., Regulation of the pigment optical density of an algal cell: filling the gap between photosynthetic productivity in the laboratory and in mass culture. Journal of Biotechnology, 162 (2012), 115–23. doi: 10.1016/j.jbiotec.2012.02.021
  23. Khan, M.I., Shin, J.H., Kim, J.D., The promising future of microalgae: current status, challenges, and optimization of a sustainable and renewable industry for biofuels, feed, and other products. Microbial Cell Factories, 17 (2018), 36. doi: 10.1186/s12934-018-0879-x
  24. Iamtham, S., Sornchai, P., Biofixation of CO2 from a power plant through large-scale cultivation of Spirulina maxima. South African Journal of Botany, 147 (2022), 840-851. doi: 10.1016/j.sajb.2022.03.028
  25. Kao, C.Y., Chen, T.Y., Chang, Y.B., Chiu, T.W., Lin, H.Y., Chen, C.D., Chang, J.S., Lin, C.S., Utilization of carbon dioxide in industrial flue gases for the cultivation of microalga Chlorella sp. Bioresource Technology, 166 (2014), 485-93. doi: 10.1016/j.biortech.2014.05.094
  26. Kandimalla, P., Desi, S., Vurimindi, H., Mixotrophic cultivation of microalgae using industrial flue gases for biodiesel production. Environmental Science and Pollution Research International, 23 (10) (2016), 9345-54. doi: 10.1007/s11356-015-5264-2
  27. Purvis, B., Mao, Y., Robinson, D., Three pillars of sustainability: in search of conceptual origins. Sustainability Science, 14 (2019), 681–695. doi: 10.1007/s11625-018-0627-5
  28. IPCC, Climate Change 2001. The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Houghton, J.T., Y. Ding, D.J. Griggs, M. Noguer, P.J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell, C.A. Johnson. Editors. Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2001.
  29. Komiyama, H., Kraines, S., Vision 2050: Roadmap for a Sustainable Earth. Springer Japan: Japan, 2008.
  30. Hosny, S., Elshobary, M.E., El-Sheekh, M.M., Unleashing the power of microalgae: a pioneering path to sustainability and achieving the sustainable development goals. Environmental Science and Pollution Research, 32 (2025), 17312–17342. doi: 10.1007/s11356-025-35885-8
  31. SDG Report (2024). https://unstats.un.org/sdgs/report/2024/
  32. URL https://www.undp.org/sustainable-development-goals/
  33. URL https://www.un.org/sustainabledevelopment/sustainable-development-goals/
  34. Tastan, B.E., Bakir, B., Dönmez, G., Boron bio-mining by high boron-tolerant native microalgae in Turkey and boron toxicity in the aquatic environment. Water Science and Technology, 87 (10) (2023), 2490-2503. doi: 10.2166/wst.2023.136
  35. Namli, A., Akca, M.O., Perendeci, N.A., Yilmaz, V., Tastan, B.E., Effect of pretreated and anaerobically digested microalgae on the chemical and biochemical properties of soil and wheat grown on fluvisol. Environmental Technology, 45 (14) (2024), 2833-2846. doi: 10.1080/09593330.2023.2192364
  36. Tastan, B.E., Tekinay, T., A novel coal additive from microalgae produced from thermal power plant flue gas. Journal of Cleaner Production, 133 (2016), 1086-1094. doi: 10.1016/j.jclepro.2016.06.053
  37. Singh, P., Nedumaran, S., Ntare, B., Boote, K.J., Singh, N.P., Srinivas, K., Bantilan, M., Potential benefits of drought and heat tolerance in groundnut for adaptation to climate change in India and West Africa. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change, 19 (5) (2014), 509–529. doi: 10.1007/s11027-012-9446-7
  38. Radmann, E.M., Camerini, F.V., Santos, T.D., Costa, J.A.V., Isolation and application of SOX and NOX resistant microalgae in biofixation of CO2 from thermoelectricity plants. Energy Conversion of Management, 52 (10) (2011), 3132–3136. doi: 10.1016/j.enconman.2011.04.021