Efecto de la hidrodinámica y de los procesos de transferencia de masa en la producción de biomasa de Synechococcus...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Energía renovable
• Cultivo de microalgas

Sus antecedentes:

• Synechococcus HS-9 es una cepa de microalgas prometedora para el biodiésel debido a su alto contenido de éster metílico de ácidos grasos (FAME) (70-78%).
• La producción de biodiésel de microalgas se basa en la generación eficiente de biomasa en fotorreactores (PBR).
• La optimización de los factores bióticos y abióticos dentro de las PBR es crucial para maximizar el rendimiento de la biomasa de microalgas.

Objetivo del estudio:

• Investigar el impacto de la hidrodinámica y la transferencia de masa en el crecimiento de Synechococcus HS-9 en un fotobiorreactor de puente aéreo rectangular con baffles (RAPBR-Bs).
• Optimizar el rendimiento de PBR para mejorar la producción de biomasa de microalgas.

Principales métodos:

• Cultivo de Synechococcus HS-9 en una RAPBR-B.
• Medición de la hidrodinámica, los coeficientes de transferencia de masa (kLa O2, kLa CO2), la densidad óptica y el peso de la biomasa.
• Análisis de las propiedades de burbujas y números no dimensionales (Reynolds, Eötvös, Morton, Weber) para caracterizar la dinámica de fluidos.

Principales resultados:

• Los parámetros hidrodinámicos optimizados (por ejemplo, velocidad de burbuja, retención de gas) y la transferencia de masa (kLa O2: 0.114 s-1, kLa CO2: 0.099 s-1) mejoraron significativamente el crecimiento de Synechococcus HS-9.
• Los RAPBR-B demostraron una eficiencia de mezcla y aireación superior en comparación con otros PBR informados.
• El rendimiento máximo de biomasa de 3,226 g se alcanzó el día 13, correspondiente a la fase de crecimiento exponencial tardía.

Conclusiones:

• La hidrodinámica y los procesos de transferencia de masa dentro de las RAPBR-B son fundamentales para el cultivo eficiente de Synechococcus HS-9.
• La aireación y la mezcla optimizadas en RAPBR-B mejoran la capacidad de transferencia de masa, lo que lleva a un aumento de la biomasa de microalgas.
• El estudio confirma el potencial de las RAPBR-B para la producción de biodiésel a gran escala y rentable a partir de microalgas.