浒苔制生物质油
3利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展
利用微藻热化学液化制备生物油的研究进展前言随着现代工业的飞速发展，大量化石能源消耗所带来的化石燃料紧缺和严重的环境污染问题已成为制约全球可持续发展的两大难题。
生物质能储量丰富，并且是唯一可以转化为液体燃料的可再生资源，现已逐渐成为国内外新能源研制和开发的热点。
而在众多的生物质中，微藻具有光合作用效率高、生物量大、生长周期短、环境适应能力强、易培养、脂类含量高、生长过程中可高效固定二氧化碳等特点，是制备生物质液体燃料的良好材料[1~5]。
利用微藻制备液体燃料在环保和能源供应方面都具有非常重要的意义，商业化前景良好[6，7]。
2007年， Williams[8]综合近年来的研究成果，指出微藻生物燃料的开发可以降低因使用化石能源给社会和环境带来的影响，将会成为未来生物燃料开发的趋势。
Ayhan Demirbas[9]则指出藻类即将成为最重要的生物燃料来源之一，微藻能源的广泛使用将会解决威胁全人类的全球气候变暖问题。
微藻热化学液化制备生物油技术将藻类转换成液体燃料的研究始于 20世纪 80年代中期，当时人们通常用溶剂萃取微藻中的脂类成分，分离得到油脂后进一步甲酯化或乙酯化生产生物柴油(萃取酯化法)。
该技术起步早，生产工艺相对成熟，所得油品质量好，使用性能与矿物石油基本相当，是目前国内外研究者以微藻为原料制备液体燃料最常用的实验室方法。
但萃取酯化法只能将微藻的脂类组分能源化，对原料脂类含量有较高要求，所得产物性能受脂类组成的影响很大，并存在生产步骤多、过程总体效率较低、能耗高等缺点，难以实现大规模工业化应用。
近年来，人们又研究采用热化学液化的方法将微藻转化为优质的生物油。
生物油是便于运输、存储的绿色燃料，经过精制可转化为替代石油的常规燃料。
生物油(由快速热解木材和微藻制备)与石油的部分典型属性值比较见表1[10]。
热化学液化方法预处理和生产过程简单、生产成本相对较低、转化率高，是实现藻细胞所有组分能源化，获得高产率绿色液体燃料的有效方法，对其进行深入研究，对于解决当前化石能源短缺和环境污染问题具有重要的现实意义。
浒苔处置无害化资源化方案
浒苔处置无害化资源化方案1. 背景介绍浒苔，是指出现在江、河、湖等水体中的大量浮游植物，因长期过度放肥、污染等因素造成水体富营养化而大量繁殖。
在一定时间后，大量浒苔会漂浮到水面，严重影响水生态环境和水体利用价值。
目前，国内主要的浒苔产生地主要集中在太湖一带。
2. 浒苔处置困境传统的浒苔处置方法主要是填埋、焚烧和堆肥等。
但这些方法的弊端也很明显，比如填埋会占用大量土地资源，焚烧会产生大量的二氧化碳和其他有害气体，导致环境污染和资源浪费，而堆肥则需要大量时间和成本来处理。
所以急需一种更加可行、低成本的浒苔处置方案。
3. 无害化资源化方案近年来，无害化资源化处理技术逐渐成为了浒苔处置的新方向。
具体的技术路线如下：3.1 浒苔收集与分选浒苔收集过程的规模化和高效化对后续处理方式的选择至关重要。
一般，即时发现堵塞出水道、厂区、港口等场所的浒苔会被清理，而大面积的河道、湖泊、水库等均需要机械化收集。
分选除去含杂质的浒苔，提高处理效率。
3.2 热化学处理浒苔热化学处理是处理浒苔中的有害物质的有效方法。
一般采用高温和压力，将烃类和其他令人担忧的有害物质热分解、气化和/或燃烧，得到较为纯净和无害的二氧化碳、水和灰烬等。
3.3 生态利用通过浒苔的有机成分可以制成固体有机肥、液态有机肥、厌氧发酵能源等。
浒苔中富含的生物质产生的可降解物质，若妥善回收，则可以成为稳定的发酵堆肥，以此回馈土壤氮源，促进植物生长。
还可以开辟传统养殖、生态种植等方面中的利用空间。
4. 市场前景与应用价值无害化资源化方案不仅可以起到环保清理浒苔工作，还进一步增加经济利用价值，开拓浒苔处理产业，为当地居民带来更多的就业机会。
与此同时，对于缓解防治绿色问题、减少废弃物收藏和土地使用的紧迫性提示，废弃物的有效管理须得将废弃物物质转换为可再利用资源。
因此，无害化资源化方案的市场前景广阔，尤其在当前垃圾分类、清洁能源以及绿色产业塑造成为经济新势力的背景下，该方案具有天然的优势。
浒苔可利用价值分析
浒苔可利用价值分析
一．简介
浒苔为绿藻门绿藻纲石莼科的一属，是一种繁殖迅速的经济藻类，藻体呈暗绿色或亮绿色，本身无毒性，广泛分布于河口、中潮带的石沼中，对海水温度、盐度、pH 值和光照强度的适应范围广，最适分布范围分别为温度1 5 ～25℃、盐度20.2～26.9、pH 值7～9 和光照强度5000～6000lx。
浒苔属于大型绿藻，广泛分布于世界范围的海洋中，以亚洲居多。
全世界目前已知的浒苔种类约有80余种，中国约有11种。
特别是东海海域的绿藻（主要是浒苔）资源十分丰富, 仅在福建沿海每年的产量就在10万吨以上。
浒苔产生的季节是11月份到次年6月份，
二．处理方式
目前主要采取了拉运填埋的处理方式，直接填埋。
这不仅占用了当地的土地资源，污染了填埋地周边的空气、土壤以及水体，提高害虫爆发的几率，也使得浒苔这种优质可再生资源没有得到充分的开发和利用。
三．可利用价值
浒苔营养成分丰富，蛋白质含量为13.21%，脂肪为1.04%，水分含量为21.87%，是一种高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低能量并且矿物质和维生素含量丰富的天然理想营养食品的原料。
四．利用方式
浒苔可用于生产生物质肥料和生物质能源。
其高端生产链的产品
主要有食品及其添加剂、饲料、药品、浒苔生物活性物质提取以及工程材料五个方面。
食品及其添加剂的产品形式主要是为浒苔粉，工艺流程为经过简单的打捞、压缩以及干燥步骤，将形成的浒苔粉添加到蛋糕、面食、果汁等中。
浒苔的综合利用
浒苔的综合利用1.浒苔浒苔(Enteromorpha prolifera) , 绿藻门石莼科浒苔属, 俗称“海青菜”、“绿紫菜”, 是重要的经济海藻, 广泛分布于河口和中潮带的石沼中。
近年来，由于石油等化石燃料的大量燃烧及植被的破坏导致大气中二氧化碳含量增加，使得浒苔等海洋绿藻大量增殖而引起“绿潮”的频率增加和发生地理范围扩大。
开发利用浒苔成为研究的热点方向。
2.浒苔的利用2.1浒苔的药用价值现代科学研究表明其价值主要体现在它的活性成分浒苔多糖上，并且它在降低胆固醇、抗癌、抑菌等方面具有显著功效。
浒苔的药物利用方面也有很多其他方面的研究，例如研究者从浒苔中提取的脱镁叶绿素，能够参与消炎的过程并具有消炎的作用；而从浒苔中提取的一些化合物，经小白鼠的皮肤肿瘤实验证明，其对皮肤癌有抑制作用。
浒苔具有分布广泛、价格低廉等优点，是开发海洋药物及保健品的极佳原材料。
通过提取浒苔中多糖及其它活性物质而获得具有降血糖、降血脂等功能的新药物和保健品，既实现了对浒苔的科学处理，又为海洋药物的开发利用提供新途径。
2.2浒苔的食用价值我国沿海居民很早就有食用浒苔的习惯，并因此称其为“海白菜”。
例如我国北方沿海居民将肠浒苔做包子的馅料以及汤料等，青岛海域浒苔暴发期间，沿海居民还将浒苔进行腌渍做成咸菜；而福建福州一带群众则将浒苔作为馅饼的材料，以提高饼的口味和营养价值；浙江闵南—带群众将其做为春饼的调味品。
食品中添加浒苔，既可提高食品色、香、味，也可改善食品营养价值。
而浒苔绿藻精等浒苔活性成分提取物则大多用于功能食品的开发。
与此同时，我国也在传统食用浒苔的基础上，对开发新型浒苔食品进行了探索，如浒苔挂面、浒苔酱、浒苔饮料和浒苔功能食品等。
2.3浒苔的养殖业应用以浒苔为原料生产的海藻粉含有多种维生素及一些活性物质。
用浒苔喂养禽水产动物表现出明显的促生长作用，能够提高鱼、虾、蟹的成活率和免疫力等。
2.4浒苔生物肥浒苔广泛分布于全球水域，具有适应能力强、暴发快的特点。
浒苔资源化利用研究进展及其发展战略思考
一
论 支 持 。秦 松 等 将 浒 苔 碾 碎 、 燥 、 碎 后 置 于 裂 解 反 应 干 粉 器 中 ５０～ ０ ０ ６０℃ 裂解 １ ， 生 物 质转 化 率 ９ ％ ， 其 ｓ ０ 产油 率 高 达 ５ ％ 。张 士 成 等 模 拟 化 石 燃 料 的 天 然 形 成 地 质 条 件 ， 用 ３ 采 ２ ０～ ２ ２ ３ ０℃ 、０— ０ ｍｎ的 水 热 液 化 工 艺 ，１ｔ 苔 可 制 成 １ ３ ｉ 浒
道 ， 构 坚 固 ，Ｈ值 ４ ０～ ． 。 结 ｐ ． ４ ５
１ ４ 浒苔 食 品 ．
海 藻素 有 “ 洋 蔬 菜 ” “ 寿 菜 ” 称 ， 天 然 的 绿 色 有 海 和 长 之 是 机 碱性 食 品 。浒 苔则 因其 含 有 丰 富 的 叶绿 素 、 性 多 糖 、 生 活 维
素、 铁和呈味氨基酸等成分 ， 颜色碧绿 ， 味道鲜美 ， 营养丰 富，
品， 为进 ～ 步 利 用 浒苔 资源 开 辟 了新 的途 径 。
有机质互补 ， 系统缓 冲能力 强 ， 产气高峰早 ， 产气时间长等优 点， 日均产气 率达 ２ １ Ｌ （ Ｔ ｄ ， ．７ｍ ／ ｇ・ Ｓ・ ） 较单 独采 用浒苔和
秸秆发酵总气量分别提高 了６ ．３ ０ ３ ％和 ２ ．４ ， ９ ０ ％ 比未经过水
解 和酸化组提高了 １５ ２ ％ ， ０ ．７ 甲烷纯度为 ６ ． ％。工艺实行 ２４ 两步发酵法 ， 即好氧生物 降解 和厌氧消化产 甲烷。与当前采 用的一步法具有较大的优势 ， 它使酸化与产 沼气分开 ， 既提高 了原料 的利用率又避免 了酸化现象 ， 同时缩短 了甲烷启 动时 间和沼气发酵周期 ， 提高了设备利用率 ， 降低能耗 。该项成果 获 得 全 国 第 三 届 大 学 生 节 能 减 排 社 会 实 践 与 科 技 竞 赛 三
海藻提炼生物油的原理
海藻提炼生物油的原理
海藻提炼生物油的原理是利用海藻中的油脂成分，通过化学反应或物理分离等方式将其提取出来，形成生物油。
海藻是一种特殊的植物，其细胞壁中含有大量的藻胶和藻酸，同时富含脂肪酸和磷脂等有机化合物。
不同种类的海藻油含量不同，通常可以达到10%~70%不等。
提取海藻生物油的方法有多种，如化学溶解、物理压榨、胶体电泳等。
其中，物理压榨是最常用的方法之一。
其原理是利用高压力将海藻中的油脂挤压出来。
这种方法具有操作简单、效率高、成本低等优点，但提取率相对较低，并且容易导致过度提取，破坏海藻细胞结构，影响后续的品质和产量。
化学反应法是另一种常用的方法。
其原理是利用化学反应将藻类的有机物质转化为油脂，然后通过物理分离的方式将油提取出来。
这种方法操作相对复杂，但可以提高产率和提取率。
相比较而言，化学法提炼生物油能够保证提取率高，并且由于采用化学反应的方式，可以针对具体的海藻品种进行调整，优化提取流程，在提高原料利用率的同时，还能保证生产出的生物油质量高、稳定性好，适合广泛的应用领域。
总之，海藻提炼生物油的原理是通过物理压榨或化学反应等方式将海藻中的油脂
提取出来，形成生物油。
这种生物油具有广泛的应用前景，在新能源领域、化工领域、医药领域等多个领域都有着重要的应用价值。
复旦大学用大型海藻制成生物油 污染元凶有望变身新兴能源
实践获得 应用技 能，还有部 分有潜 力的 同学通 过第五 个层 次 的训练 获得综合 设计能力 ，基本达 到 了因材 施教 ，各得
其所。
４ 加强教学文件建设 ，规范教学过程 根据 电工 电子实践技 能 与能力训练 和培养 要求 ，我们
编 写 了一 系 列 的 教 学 文 件 ， 制 作 了实 践 教 学 资源 库 。其 中 《 工 电了 技 术 实 践 教 学 大 纲 》 对 学 生 应 具 备 的 技 能 和 能 电 力 进 行 了定 性 和 定 量 的 捕 述 ； 《 工 电 子 实 验 指 导书 及 报 电
与 工程系张 士成副教授 和陈建 民教授课题 组将海洋 水体富 营养 化造成 的海 上 “ 绿潮 ”人型海 藻浒苔 成功转化制 成生 物 油，从而有望 使浒 苔这 一污染 “ 凶”成为制造新 能源 元
的 原材 料 。据 悉 ， 这 一 成 果 于 近 日发 表 在 最 新 Ｌ版 的 美 国 ｛ Ｊ 化 学 会 能源 领域 权 威 期 刊 《 源 与燃 料 》上 。 能
近年 来 ，由于全 球气候 变化 、水 体富营养 化等原 因， 造 成海洋大 型海 藻浒 苔绿潮频频 爆发 ，大量浒 苔漂浮聚集
到 岸 边 ， 阻 塞 航 道 ， 同 时 浒 苔 堆 积 腐 烂 繁 殖 后 ， 破 坏 海 洋
和 ，原料不 需要干燥 ，能量输入 较少 ，对于浒 苔等含水量
高的水生植物，具有其他 工艺无法 比拟 的优势 。 据 陈建 民教授 介绍 ，复旦大学 充分利用 环境污 染或环 境污染 治理副产 生物质 ，对水体植 物利用水 热液化工 艺制 备生物质 液体燃料 ，也对净 化水体优 良物种 水葫芦等 水生
。
题 ，设计 和制 作 电路 ，实现 电路功 能 的 能力 ； “ 能培 技
浒苔研究报告
自 2022 年青岛第一次大规模浮现浒苔，近年来。
青岛饱受浒苔危害，壮阔的大海，松软的沙滩、迷人的海滨，无情的被浒苔所占领，大海沙滩变草原，炎炎夏日下，市民们最爱的海水浴变成为了浒苔浴，难道，我们就只能眼睁睁的看着漂亮的青岛海滨变成弥漫浒苔的绿色草原？好在，经过近几年的科研发展，我们已经逐步掌握了将浒苔变废为宝的技术，在一定程度上减轻了浒苔的危害。
下面就让我一起走近浒苔，了解浒苔。
课堂上给同学们展示有关青岛海边浒苔的照片，向同学们提问：谁知道浒苔？有一些同学们回答的很简单，由一些同学甚至不是很了解这个词。
于是我让同学们带着这个疑问在课下自行查找资料，可以通过网络、电视、报纸等途径采集资料，同学们可以独自采集研究，也可以以小组形式分工协作，然后在下一节课上自由发言。
经过一段时间的采集后，同学们在课堂上积极发言，涉及到了不少方面，最后，我跟同学们一起整理汇编成一份《浒苔研究报告》《浒苔研究报告》浒苔研究报告藻体草绿色，管状膜质，丛生，主枝明显，分枝细长，高可达1 米。
基部以固着器附着在岩石上，生长在中潮带滩涂，石砾上。
由于全球气候变化、水体富营养化等原因，造成海洋大型海藻浒苔绿潮暴发。
大量浒苔飘荡会萃到岸边，阻塞航道，同时破坏海洋生态系统，严重威胁沿海渔业、旅游业发展。
浒苔是绿藻门石莼科的一属。
多数种类海产，广泛分布在全世界各海洋中，有的种类在半咸水或者江河中也可见到。
常生长在潮间带岩石上或者石沼中，或者泥沙滩的石砾上，有时也可附生在大型海藻的藻体上。
浒苔，藻体草绿色，管状膜质，丛生，主枝明显，分枝细长，高可达 1 米。
基部以固着器附着在岩石上，生长在中潮带滩涂，石砾上。
浒苔藻体直立，管状中空或者至少在藻体的柄部和藻体边缘部份呈中空，管状部份由单层细胞组成。
藻体单条或者有分枝，圆柱形，有时部份扁压。
藻体基部细胞生出假根丝，向下形成固着器。
每一个细胞有 1 个细胞核， 1 个片状叶绿体，常有1 个或者多个蛋白核。
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青岛农业大学化学能源工程概论课程论文
论文题目浒苔制生物质油
学生专业班级化学工程与工艺1102
学生姓名张黎黎
学号
浒苔制生物质油
摘要：大型海藻浒苔引发的“绿潮”会产生大量藻类废弃物，对近海海洋生态环境及人们的生产生活等造成诸多不利阻碍。
本文查找了浒苔在水热液化条件下生物油的转化，要紧考察了温度和反映时刻的阻碍。
结果说明浒苔水热液化提取的生物油要紧含有脂肪酸及酯类，还有各类含氧碳氢化合物和含氮化合物，具有较高热值。
因此，在爱惜环境的同时有利于实现藻类废弃物的资源化利用。
关键词：浒苔水热液化生物质油
正文：2020年6月中旬开始，大量浒苔从黄海中部海域漂移至青岛周围海域，青岛近海海域及沿岸遭遇了突如其来、历史罕有的浒苔自然灾害。
青岛是2020年夏日奥运会帆船竞赛场地。
浒苔曾一度对帆船运动员海上训练造成阻碍。
浒苔，藻体草绿色，管状膜质，丛生，主枝明显，分枝细长，高可达一米。
基部以固着器附着在岩石上，生长在中潮带滩涂，石砾上。
由于全世界气候转变、水体富营养化等缘故，造成海洋大型海藻浒苔绿潮暴发。
大量浒苔漂浮聚集到岸边，阻塞航道，同时破坏海洋生态系统，严峻要挟沿海渔业、旅行业进展。
青岛浒苔灾害暴发的主因缘故是污水处置厂，菌藻关系理论指出：在正常情形下藻类和菌类维持着自然水体中的有机物与营养盐、水质的清洁与污浊、上下游食物链等复杂的生态平稳，并能维持自然水体的自净；人类污水的排入就会打破这种平稳，造成各类水质灾害和环
境灾难。
2020年6月，复旦大学宣布，该校环境科学与工程系张士成副教授和陈建民教讲课题组将海洋水体富营养化造成海上“绿潮”的大型海藻浒苔成功地转化制成了生物质油，从而有望使浒苔这一污染的“元凶”成为一种制造新能源的绝佳原材料。
实验原料：第一除去浒苔中搀杂的泥沙等杂质及表面的海盐，然后在60℃烘干12h，再粉碎至50~100目备用。
浒苔的灰分含量在550℃下灰化测定，挥发份VM、固定碳FC采纳热重法测定。
浒苔的有机元素CHN用元素分析仪测定，O的含量由O (wt.%)=100- (Ash +C +H +N) (wt. %)计算出。
实验方式：水热液化实验在一个250ml的磁力反映釜中进行。
每次实验均将20g 浒苔粉末加入150ml 蒸馏水中以形成藻浆，然后用N2加压至 MPa，启动加热反映釜，同时以120r/min进行搅拌，当温度升至预设温度时维持一段时刻即反映时刻，然后停止加热，通自来水冷却至室温。
放出釜内气体，卸开反映釜，倒出反映混合物，然后用二氯甲烷CH2Cl2清洗釜壁和搅拌轴等。
用CH2Cl2萃取反映混合物，然后过滤分离出残渣，在105℃烘干12h后称重。
CH2Cl2相在40℃旋转蒸发，取得的液体产物概念为生物油Bio-oil。
产物分析：生物油用FTIR傅里叶红外光谱分析，其化合物组成采纳GC-MS气质联用分析，分离出的化合物用NIST02质谱数据库进行鉴定。
温度是水热液化的一个关键条件。
生物油的产率随温度的上升而增
加，在260℃前生物油产率较低，在260℃时产率大幅提高，而且随着温度的上升慢慢增加，在300℃达到最大值为%，但温度进一步升高，在320℃时生物油产率下降。
残渣的产率那么是随着温度的增加而慢慢减少，可是减少幅度不大。
生物质水热液化成油的进程要紧分为3个时期，可归纳为：第一，生物质水解成低分子的水溶性化合物，然后发生聚合反映生成油，而部份油类组分又会发生再聚合生成不溶于水的结焦，同时生成气体。
水解和聚合两类反映在水热液化进程中同时存在，在较低温度段220℃、240℃时，浒苔的转化以水解为主，生物油的产率较低，且炭化结焦作用较明显；而随着温度的上升，在260℃以后聚合反映加重，使得生物油产率迅速增加，在300℃时聚合反映进程慢慢趋于完全，同时，结焦也随温度上升而慢慢减少。
但在320℃，由于生物油组分的再聚合反映增强，形成结焦并产动气体，使得生物油产率下降。
反映时刻是水热液化的另一个重要条件，能显著阻碍生物油的产率。
在温度为300℃时，考察了反映时刻为5~60min生物油和残渣的产率。
结果说明30min是浒苔水热液化提炼生物油的一个适宜的反映时刻，而反映5min那么时刻太短，聚合反映进程还未完全进行，油的产率较低，而反映时刻长达60min时，那么部份油组分又发生再聚合使得产率下降。
浒苔水热液化提取的生物油成份十分复杂，通过GC-MS检测到了100多种化合物，但由于许多化合物结构复杂，化学性质不同专门大，因此不可能完全分离出来。
利用质谱数据库NIST 02提供的化合物信
息，从300℃提取的生物油组分中鉴定出了40种化合物。
生物油的组分要紧包括酮类、醛类、酚类、醇类、烯烃、芳香烃、脂肪酸、脂肪酸甲酯和少量的含氮化合物，这与生物油的红外光谱分析结果大体一致。
生物油中含量最高的化合物是脂肪酸如棕榈酸、油酸及甲酯如棕榈酸甲酯等，它们要紧来自于浒苔藻体内的脂肪的水解产物。
而烃类在生物油中的含量很少，其中，烯烃如十五碳烯，十七碳烯等可能是由不饱和脂肪酸转化而来。
各类酮类、酚类等化合物要紧来自于水溶性多糖和纤维素的降解产物。
含氮杂环化合物如喹啉、吲哚等是蛋白质分解转化生成的，还有一些含氮化合物如甲基吡嗪等那么是典型的美拉德反映(Maillard Reaction)产物，即糖类和胺类化合物的反映产物。
实验结论：浒苔水热液化可提取液体燃料生物油。
在水热液化温度为300℃，反映30min时，生物油达到最高产率为%。
生物油是一个成份极为复杂的混合物，由酮类、醛类、酚类、醇类、烯烃、芳香烃、脂肪酸、脂肪酸甲酯和一些含氮化合物组成，具有较高能量密度，热值为 MJ/kg。
利用水热液化技术，在爱惜环境的同时有利于实现藻类废弃物的资源化利用。
目前处置浒苔大体是加工成食物，如江浙流行的食物苔条；或加工成动物饲料，可是，如此的处置方式无法消耗大量的浒苔，达不到治理污染的目的。
记者了解到，目前市场上作为低级燃料的生物油价钱约1500元/吨，而这种生物油通过深加工后市场价值每吨可达数千元乃至上万元。
即便撇开治理浒苔污染的收入，当形成规模化生产、本
钱降低后，将浒苔变成生物油的技术一样“钱景”无穷。
浒苔要防治，更要综合利用。
通过对浒苔的开发利用，来减少浒苔发生绿潮时带来的灾难。
浒苔能取得更好地利用，还需要国家出台一系列的政策，鼓舞对浒苔的开发；制定有利的出口政策，增进浒苔的出口。
如此还能增加就业人数、提高国民经济总数。
在它身上还包括着数百万元的庞大财富！
参考文献：
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