Выращивание микроводорослей с помощью инновационной технологии

Предварительные лабораторные исследования показали стабильное производство биомассы, и еженедельно можно было собирать толстую биоплёнку микроводорослей. Для системы ALGADISK было разработано новое инновационное устройство для сбора урожая, способное напрямую собирать плотную биоплёнку с содержанием сухого вещества 150 грамм на литр.

Микроводоросли и цианобактерии — это одноклеточные организмы, способные использовать солнечный свет в качестве единственного источника энергии для метаболизма и инкорпорировать парниковый газ CO₂ в свою биомассу. Этот процесс — фотосинтез — приводит к выделению кислорода (O₂).

Коммерческое производство микроводорослей существует с 1950-х годов, но в открытых прудах с ограниченным контролем, что приводит к низкой продуктивности и высоким затратам, особенно на этапе сбора урожая. Сбор клеток из раствора, который примерно на 99,98% состоит из воды, может составлять до 30% общих затрат на производство.

Проект ALGADISK направлен на разработку биоплёнчатого реактора для производства биомассы водорослей, который мог бы конкурировать с существующими технологиями. В то время как образование биоплёнки является проблемой для традиционных фотобиореакторов, в реакторе ALGADISK оно усилено и поддерживается за счёт специальной конструкции.

Конструкция и принцип работы реактора:

• Реактор состоит из вертикально расположенных пластиковых дисков и непрозрачных резервуаров.
• Диски погружены наполовину в питательную среду, их поверхность модифицирована для усиления образования первичной биоплёнки.
• Непрерывное вращение дисков обеспечивает равномерное смачивание поверхности и распределение света по биоплёнке.
• Циклическое движение биоплёнки из светлой части в тёмный резервуар предотвращает негативные эффекты от насыщающей интенсивности света.
• Модули накрыты прозрачными съёмными крышками для защиты от загрязнения и погодных условий.
• Система оснащена датчиками и системой управления для поддержания оптимальных условий в реальном времени (pH, объём среды, концентрация питательных веществ, температура).

Ключевые преимущества:

• Позволяет собирать биомассу с высоким содержанием сухого вещества.
• Снижает потерю воды и потребление энергии.
• Реактор масштабируемый и модульный.
• Конструкция способствует эффективному улавливанию CO₂ из дымовых газов, обеспечивая микроводорослям доступ к CO₂ как в жидкой, так и в газовой фазе, что приводит к высокой продуктивности биомассы.
• Для реактора была разработана полуавтоматическая система сбора урожая, обеспечивающая простой и эффективный метод сбора биомассы.