Laboratory Scale Photobioreactor Design for Microalgal Biomass Production

Abstract

Mikroalgal biyoteknoloji, enerji krizi, iklim degǍişikligǍi, çevresel bozulma ve gıda kıtlıgǍı dahil olmak uDžzere guDžnuDžmuDžzde karşılaşılan kuDžresel sorunları, potansiyel olarak çözebilecek verimli bir alternatif olarak kabul edilmektedir. Bunun başlıca nedeni, mikroalglerin büyük miktarda karbondioksiti yakalayarak fotosentez yoluyla doğrudan güneş enerjisini biyokütle içinde muhafaza edilen kimyasal enerjiye dönüştürebilmeleridir. Mikroalgal biyokütle gıda ve hayvan yemi olarak kullanılabildiği gibi biyoyakıt üretiminde de değerlendirilebilir. Bu çalışmada, laboratuvar ölçeğinde bir fotobiyoreaktör tasarımı yapılarak, bu sistemde farklı mikroalg türlerinin zamana bağlı olarak gelişimi incelenmiştir. Önerilen sistemin ölçek büyütmeyle endüstriyel boyutta uygulanabilir bir tasarıma sahip olması, mikroalgal biyokütle üretimi açısından önemlidir. Ayrıca, eş zamanlı ve paralel fotobiyoreaktörlere hava temini için kullanılan küresel manifold sistemi, karşılaştırılabilir sonuçların elde edilmesi açısından özgün bir tasarımdır. Farklı alg türlerinin gelişiminin 32 gün optik yoğunluk ölçümleriyle incelendiği deneylerde, alg kültürlerinin yüksek verimliliklerde üretilebileceği görülmüştür. Kullanılan sistemle incelenen Chlorella protothecoides-2 türü için kuru madde konsantrasyonunda, 20 günün sonunda 0,04 g/L’den 1,94 g/L’ye kadar artmak suretiyle yaklaşık 50 katlık bir artış sağlanabildiği gözlenmiştir.