Kultivácia mikrorias
Fotobioreaktory s LED osvetlením s viacerými vlnovými dĺžkami — svetelné spektrum sa stáva procesnou pákou pre rast a biochemické zloženie, s voliteľným miešaním airlift pre jemnú a rovnomernú kultiváciu.
Výzva
Mikroriasy premieňajú svetlo a CO₂ na biomasu bohatú na lipidy, pigmenty a polynenasýtené mastné kyseliny — suroviny pre akvakultúrne krmivá, nutraceutiká a bioenergiu. Svetlo je však zároveň zdrojom energie a najťažšie zvládnuteľnou premennou: pri rastúcej hustote sa bunky samé zatieňujú a rôzne druhy absorbujú rôzne vlnové dĺžky prostredníctvom svojich fotosyntetických pigmentov (chlorofyly, karotenoidy). Dodať správne spektrum so správnou intenzitou rovnomerne cez celú hustú kultúru je centrálny inženiersky problém.
Navyše mnohé vysokohodnotné kmene sú citlivé na šmyk: miešanie, ktoré drží bunky vo svetle a CO₂ v roztoku, musí zostať dostatočne jemné, aby ich nepoškodilo.
Použitá technológia VINCI — fotobioreaktor LED
Referenčnou technológiou je fotobioreaktor s LED osvetlením s viacerými vlnovými dĺžkami, takže svetelné spektrum sa stáva riaditeľným procesným parametrom namiesto pevnej podmienky.
- Nastaviteľné spektrum ako procesná páka. LED vyžarujú konkrétne, riaditeľné vlnové dĺžky, ktoré je možné naladiť na pigmentovú absorpciu kmeňa; najmä modré a červené pásmo sa široko uvádza ako podporujúce biomasu, zatiaľ čo posuny spektra usmerňujú zloženie buniek (lipidy, pigmenty) [1][2].
- Vysoká účinnosť, nízke teplo. LED ponúkajú vyššiu účinnosť konverzie energie a nižšie uvoľňovanie tepla ako fluorescenčné lampy a flexibilne sa integrujú do geometrií fotobioreaktorov s vnútorným alebo vonkajším osvetlením [2][3].
- Miešanie airlift ako možnosť. Pre kmene citlivé na šmyk zabezpečuje konfigurácia airlift jemnú cirkuláciu bez miešadla, ktorá presúva bunky medzi svetlými a tmavými zónami a rovnomerne rozvádza CO₂.
- Riadenie Bioflex™. Simulácia cirkadiánneho cyklu: svetlo, pH, teplota a dávkovanie CO₂ riadené na jednej automatizovanej, auditovateľnej platforme, od laboratória po pilot.
Od výskumu po výrobu, jedna platforma
Tie isté parametre a recepty Bioflex™ vás prevedú od laboratórneho stola po priemyselnú škálu a znižujú riziko prenosu medzi etapami.
Bioreaktory a fermentory sterilizovateľné in situ pre V&V
Séria BioSIP.
Pozrieť systém →
Bioreaktory a fermentory sterilizovateľné in situ pre pilot a výrobu
Séria BioFerm.
Pozrieť systém →
Veľkokapacitné bioreaktory a fermentory sterilizovateľné in situ
Bioreaktory na mieru.
Pozrieť systém →Výkonové ukazovatele
Nižšie uvedené čísla sú literárne referencie, ktoré ilustrujú páku svetelného spektra — nie výsledky VINCI ani jej klientov.
- Spektrum riadi biomasu. Svetlo, v ktorom väčšina fotónov spadá medzi ~520–630 nm, sa uvádza ako priaznivé pre rast mikrorias a modré a červené vlnové dĺžky dávajú najlepšie prírastky biomasy [1].
- Spektrum riadi zloženie. Výber vlnovej dĺžky LED merateľne posúva biomasu aj zloženie lipidov a pigmentov v rôznych druhoch mikrorias — čo umožňuje kultiváciu zameranú na produkt [2][3].
- Nižšia energetická a tepelná záťaž. LED osvetlenie znižuje spotrebu energie a teplo v porovnaní s konvenčnými fluorescenčnými lampami a zlepšuje energetickú bilanciu fotobioreaktora [2][3].
Vedecké zdroje
- 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)
Pohovorme si o vašom procese
Povedzte nám o svojej aplikácii: náš inženiersky tím odpovie do 24 hodín.
