基于水凝的光生物反应器用于固态培养Chlorella vulgaris
Nicholas Rasmussen1, Nasser Mohieddin Abukhdeir1, Valerie C A Ward1
1Department of Chemical Engineering, University of Waterloo, Waterloo, Ontario N2L 3G1, Canada.
Bioresource technology
|July 13, 2024
概括
这项研究引入了一种水凝光生物反应器 (hPBR),以减少藻类生物质生产中的用水量. 在Chlorella vulgaris种植中,hPBR系统实现了高生产率和高脂含量,用水需求最小.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 培养藻类的种植方式
- 光生物反应器技术的技术.
背景情况:
- 固态种植提供了高的藻类生物质生产率,而无需排水.
- 现有系统面临着高蒸发和资本成本的挑战.
- 水的需求仍然是扩大藻类种植的关键因素.
研究的目的:
- 开发和评估一种水凝光生物反应器 (hPBR),以减少固态藻类培养中的水消耗.
- 评估hPBR设计对生长条件和生物质生产率的影响.
- 分析培养过程中脂质和叶绿素含量的变化.
主要方法:
- 开发了两种水凝光生物反应器设计,其中设计A优化了湿度控制.
- 在hPBR中培养Chlorella vulgaris,使用物理交联 (pPVA) 和化学交联 (cPVA) 聚乙烯醇水凝.
- 生物质生产率,水需求,脂质和叶绿素含量,细胞活力和表面覆盖率的测量.
主要成果:
- 生物质生产率达到了2.41gm−2d−1 (pPVA) 和2.87gm−2d−1 (cPVA) 的水平.
- 水的需求显著减少,约为0.44公斤g-1的生物质.
- 脂质含量大幅增加 (例如,PPVA中的18.9%至56.6%),而叶绿素含量减少了81%以上.
- 细胞活力仍然很高 (>98%) 表面覆盖良好.
结论:
- 水凝光生物反应器 (hPBR) 有效地减少了固态藻类培养中的水需求.
- hPBR技术支持高藻类生物质生产率,并增强脂质积累.
- 该系统为可持续的藻类生物质生产提供了一个有希望的,节水的方法.
