13 Starch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
13.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
13.2 Occurrence in Nature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 288
13.3 Availability of Raw Material . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 290
13.4 Chemistry of Aquatic Starch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 292
13.4.1 Biodegradation of Starch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 295
13.5 Floridean Starch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296
13.6 Extraction Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 297
13.6.1 Extraction of Starch from Microalgae . . . . . . . . . . . . 297
13.6.2 Extraction of Starch from Duckweed . . . . . . . . . . . . . 299
13.6.3 Extraction of Starch from Macroalgae . . . . . . . . . . . . 299
13.6.4 Extraction of Floridean Starch from Red Algae . . . . . 300
13.7 Environmental Impact . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
13.7.1 Waste Utilization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
13.7.2 Cultivation of Aquatic Plants and Algae
for Starch Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
13.7.3 Water Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 301
13.7.4 CO 2 Emission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
13.7.5 Water Remediation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302
13.8 Applications of Aquatic-Sourced Starch . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
13.8.1 Third-Generation Biofuel Production . . . . . . . . . . . . . 303
13.8.2 Bioplastic Production . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
13.8.3 Waxy Starch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
13.8.4 Food . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304
13.8.5 Textile and Paper Industry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
13.8.6 Pharmaceutics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 305
13.9 Commercial Production and Applications . . . . . . . . . . . . . . . . 306
13.10 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308
14 Cellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
14.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
14.2 Occurrence in Nature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
14.3 Chemistry of Aquatic Cellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
14.3.1 Decomposition of Cellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
14.4 Availability of Raw Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
14.5 Extraction of Aquatic Cellulose . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
14.5.1 Extraction of Cellulose from Aquatic Plants . . . . . . . . 318
14.5.2 Extraction of Cellulose from Algae . . . . . . . . . . . . . . 318
14.6 Environmental Implications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
14.6.1 Energy for Drying . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
14.6.2 Chemical Consumption . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
14.6.3 Methane Emission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321
14.6.4 Land Space Occupied . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322
xvi
Contents