| BA Algenkweek in fotobioreactor | |
|---|---|
| Context | BA Algen en schelpdieren produceren |
| Decompositie type | IOR |
Inhoud
Fotobioreactor
Algen kunnen geweekt worden in een fotobioreactor, waarbij licht gebruikt wordt voor de fotosynthese. Naast licht zijn CO2 en nutriënten nodig voor de fotosynthese. In volledig geautomatiseerde fotobioreactoren kunnen specifieke condities gereguleerd worden voor de algen, zoals optimale temperatuur, pH en CO2-toevoer, biomassaconcentratie in relatie tot het beschikbare licht, nutriëntentoevoer, etc. De gecontroleerde condities kunnen verschillen voor de verschillende algensoorten. Vergeleken met open (vijver)systemen heeft een fotobioreactor een laag besmettingsrisico en vrijwel geen CO2 verlies. Een fotobioreactor genereert een hogere biomassaconcentratie, snellere groei en een volledig reine cultuur aan algen. In het Zeeuwse Tong project is een tubulaire fotobioreactor gebruikt, zie figuur 1.
Voor een PhD onderzoek [ (Michels, 2015)] is een horizontale tubulaire fotobioreactor ontworpen en gebouwd om de productiviteit en opbrengst aan microalgen te onderzoeken, die toegepast kunnen worden als voedsel voor schelpdierlarven en schelpdierbroed in de context van de geïntegreerde kwekerij.
Schuifspanning
De hydrodynamische krachten in fotobioreactoren veroorzaken schuifspanning, die mogelijkerwijs microalgen kunnen beschadigen die gevoelig zijn voor schuifspanning (shear stress). Schuifspanning hoger dan 1,3 Pa had een negatief effect op de levensvatbaarheid van Chaetoceros muelleri. Een plotselinge afname aan levensvatbaarheid tot percentages tussen de 52% en 66% trad op, wanneer Chaetoceros muelleri werd blootgesteld aan schuifspanning boven de drempelwaarde.
Optimale biomassaconcentratie
Bij een optimale biomassaconcentratie wordt al het beschikbare licht geabsorbeerd door de biomassa. Een te dichte algencultuur veroorzaakt een grotere donkere zone en dit leidt tot verlies aan productiviteit als gevolg van de respiratie. Aan de andere kant leidt een te lage biomassaconcentratie tot verlies aan fotonen, met name gedurende periodes met een hoge lichtintensiteit. De optimale biomassaconcentratie van Tetraselmis suecica gekweekt in een tubulaire fotobioreactor op proefschaal gebruik makend van natuurlijk zonlicht was 0,7 g/L met respectievelijk de hoogste gemiddelde netto productiviteit en opbrengst op licht van 0,35 ± 0,03 g/L/d en 1,19 ± 0,15 g/mol.
Algenkweek op afvalwater van een viskwekerij
Het doel van [ Michels (2014)] was het bepalen van de N- en P-zuiveringsrendementen en de productiviteit van Tetraselmis suecica in een volledig geautomatiseerde tubulaire fotobioreactor, gebruik makend van afvalwater van een viskwekerij. Wanneer Tetraselmis suecica werd gekweekt met een biomassaconcentratie van 0,5 g/L op puur afvalwater, waren de N- en P-zuiveringsrendementen respectievelijk 49,4% en 99,0%. Daarbij was de gemiddelde netto volumetrische productiviteit 0,35 g/L/d. Omdat fosfaat het limiterende nutriënt was, werd extra P gedoseerd om Tetraselmis suecica met hogere biomassaconcentraties te kweken. Dit resulteerde in een 95,7% N-zuiveringsrendement, een 99,7% P-zuiveringsrendement en een significant hogere gemiddelde netto volumetrische productiviteit van 0,52 g/L/d bij een biomassaconcentratie van 1,0 g/L. De resultaten laten zien dat het gebruik van afvalwater als gratis nutriëntenbron voor de productie van microalgen in fotobioreactoren de aquacultuur duurzamer maakt. [ Michels, 2014]
Temperatuurregulatie in de nacht
Resultaten naar nachtelijke keeling in de fotobioreactor laten zien dat koeling in de nacht niet leidt tot een vermindering van de respiratie ’s nachts en dus een verhoging van de netto productiviteit. De netto volumetrische productiviteit en biochemische samenstelling werden alleen beïnvloed door de dagelijkse lichthoeveelheid. Meer licht resulteerde in cellen met een hoger koolhydratengehalte en een lager eiwitgehalte. Gedurende daglicht nam het gehalte aan koolhydraten toe, die dan ’s nachts werden gebruikt voor de eiwitsynthese. Het vetzuurgehalte bleef over de gehele dag constant, behalve voor het gehalte aan EPA. Het EPA-gehalte nam af gedurende daglicht en nam ‘s nachts toe. Dit geeft de functie van EPA weer als een structuurvetzuur aanwezig in de polaire fosfolipide membranen. Verder was het koolhydratenverlies in de nacht lineair gerelateerd aan de specifieke groeisnelheid en daardoor aan de lichtcondities gedurende daglicht. Hoewel koeling in de nacht de productiviteit niet laat toenemen of de biochemische samenstelling beïnvloedt, kan energie worden gespaard door de temperatuurregulatie ‘s nachts uit te zetten. [ Michels, 2014]
De View-Navigation (VN) pagina's.
De links naar andere pagina's.
| Produceert | BA Reine algen met hoge dichtheid |
|---|---|
| Consumeeert | |
| Onderdeel van | BA Algen kweken |
| Instantie van | |
| Betreft |
Connectie.
| Connectie type | seq |
|---|---|
| Connecteert naar | BA Overenten in kweekvijvers |
| Conditie | |
| Opmerkingen |
De pagina's die linken naar deze pagina.
Dit element heeft geen subelementen.
| Komt van | Type | Connectie type | Conditie | Waarde | Opmerkingen |
|---|---|---|---|---|---|
| BA Overenten in fotobioreactor | Connects | seq |
