Hodowla mikroalg
Fotobioreaktory z oświetleniem LED o wielu długościach fali — widmo światła staje się dźwignią procesu dla wzrostu i składu biochemicznego, z opcjonalnym mieszaniem airlift dla delikatnej i jednorodnej hodowli.
Wyzwanie
Mikroalgi przekształcają światło i CO₂ w biomasę bogatą w lipidy, barwniki i wielonienasycone kwasy tłuszczowe — surowce dla pasz akwakultury, nutraceutyków i bioenergii. Światło jest jednak zarazem źródłem energii i najtrudniejszą zmienną do opanowania: komórki samozaciemniają się przy wzrastającej gęstości, a różne gatunki pochłaniają różne długości fali poprzez swoje barwniki fotosyntetyczne (chlorofile, karotenoidy). Dostarczenie właściwego widma o właściwym natężeniu, jednorodnie, w całej gęstej kulturze to centralny problem inżynierski.
Ponadto wiele szczepów o wysokiej wartości jest wrażliwych na ścinanie: mieszanie, które utrzymuje komórki w świetle, a CO₂ w roztworze, musi pozostać na tyle delikatne, by ich nie uszkodzić.
Zastosowana technologia VINCI — fotobioreaktor LED
Technologią referencyjną jest fotobioreaktor z oświetleniem LED o wielu długościach fali, dzięki czemu widmo światła staje się regulowanym parametrem procesu, a nie warunkiem stałym.
- Regulowane widmo jako dźwignia procesu. LED emitują określone, regulowane długości fali, które można dopasować do absorpcji barwników danego szczepu; w szczególności pasma niebieskie i czerwone są szeroko opisywane jako sprzyjające biomasie, podczas gdy przesunięcia widma kierują składem komórkowym (lipidy, barwniki) [1][2].
- Wysoka sprawność, niska emisja ciepła. LED oferują wyższą sprawność konwersji energii i mniejsze wydzielanie ciepła niż lampy fluorescencyjne oraz elastycznie integrują się z geometriami fotobioreaktorów z oświetleniem wewnętrznym lub zewnętrznym [2][3].
- Mieszanie airlift opcjonalnie. Dla szczepów wrażliwych na ścinanie konfiguracja airlift zapewnia delikatną cyrkulację bez mieszadła, która przenosi komórki między strefami jasnymi i ciemnymi, równomiernie rozprowadzając CO₂.
- Sterowanie Bioflex™. Symulacja cyklu dobowego: światło, pH, temperatura i dozowanie CO₂ zarządzane na jednej zautomatyzowanej, audytowalnej platformie, od laboratorium do skali pilotowej.
Od badań do produkcji, jedna platforma
Te same parametry i receptury Bioflex™ prowadzą Cię od stołu laboratoryjnego do skali przemysłowej, zmniejszając ryzyko transferu między etapami.
Bioreaktory i fermentory sterylizowalne in situ do B+R
Seria BioSIP.
Zobacz system →
Bioreaktory i fermentory sterylizowalne in situ do skali pilotowej i produkcji
Seria BioFerm.
Zobacz system →
Bioreaktory i fermentory sterylizowalne in situ w dużej skali
Bioreaktory na zamówienie.
Zobacz system →Wskaźniki wydajności
Poniższe liczby to odniesienia literaturowe ilustrujące dźwignię widma światła — nie wyniki VINCI ani jej klientów.
- Widmo kieruje biomasą. Światło, w którym większość fotonów mieści się między ~520–630 nm, jest opisywane jako korzystne dla wzrostu mikroalg, a długości fali niebieska i czerwona dają najlepsze przyrosty biomasy [1].
- Widmo kieruje składem. Wybór długości fali LED wymiernie przesuwa biomasę oraz skład lipidowo-barwnikowy u różnych gatunków mikroalg — umożliwiając hodowlę nakierowaną na produkt [2][3].
- Mniejsze zużycie energii i obciążenie cieplne. Oświetlenie LED zmniejsza zużycie energii i ciepło w porównaniu z konwencjonalnymi lampami fluorescencyjnymi, poprawiając bilans energetyczny fotobioreaktora [2][3].
Źródła naukowe
- Algae Research — LEDs: shining a light on microalgae growth in photobioreactors
- Herald Open Access — LED illumination for enhanced growth and cellular composition in three microalgae
- Effect of different light sources on algal biomass and lipid production in internal LED-illuminated photobioreactor (ResearchGate)
Porozmawiajmy o Twoim procesie
Opowiedz nam o swoim zastosowaniu: nasz zespół inżynierów odpowie w ciągu 24 godzin.
