Hodowla mikroglonów Chlorella vulgaris w fotobioreaktorze laboratoryjnym
Łukasz BIŁOS
https://orcid.org/0000-0003-2623-5935
Agnieszka PATYNA
Małgorzata PŁACZEK
https://orcid.org/0000-0003-1751-3200
Stanisław WITCZAK
https://orcid.org/0000-0002-8842-1277
Abstrakt
Hodowla glonów, z uwagi na ich właściwości i sposób wykorzystania, od wielu lat wpisuje się strategię zapewnienia zrównoważonego rozwoju. Związane to jest z tym, że biomasa glonów coraz częściej uważana jest za potencjalny surowiec mogący stanowić alternatywne źródła energii odnawialnej, a w szczególności służyć do produkcji biopaliw oraz energii elektrycznej czy cieplnej. Dodatkowo algi zawierają całe bogactwo substancji odżywczych, mogą więc stanowić źródło pożywienia dla ludzi i zwierząt hodowlanych. Ich właściwości biosorpcyjne sprawiają, że działają oczyszczająco na organizm i dlatego są przyjmowane w celu detoksykacji lub jako suplementy zróżnicowanej diety. Hodowla alg nie wymaga dużych powierzchni, a ponadto wskaźnik produkcji ich biomasy jest dużo wyższy niż roślin naczyniowych. Wymaga to jednak prowadzenie jej w ściśle określonych warunkach procesowych, których zakres zmian określa się na drodze doświadczalnej. Celem eksperymentu opisanego w artykule było skonstruowanie stanowiska badawczego pozwalającego na wyprodukowanie jak największej ilości biomasy alg Chlorella vulgaris. Uwzględniając konieczność ustalenia odpowiednich warunków procesowych dla ściśle określonych rodzajów mikroalg, w pracy dokonano przeglądu literatury z zakresu warunków hodowli mikroglonów z gatunku Chlorella oraz przedstawiono wyniki badań własnych przeprowadzonych w fotobioreaktorze laboratoryjnym.
Słowa kluczowe:
Chlorella vulgaris, fotobioreaktor, hodowla alg, produktywność biomasyBibliografia
Biłos, Ł.; Golla, S.; Patyna, A.. (2016). Wykorzystanie glonów w rolnictwie i przemyśle spożywczym. Przemysł Chemiczny 9: 1797-1801.
Google Scholar
Borowitzka, M. A. (1999). Commercial production of microalgae: ponds, tanks, tubes and fermenters. Journal of Biotechnology 70: 313–321.
Google Scholar
Chai, X.; Zhao, X. (2012). Enhanced removal of carbon dioxide and alleviation of dissolved oxygen accumulation in photobioreactor with bubble tank. Bioresour Technology 116: 360-365.
Google Scholar
Chen, C. Y.; Yeh, K. L.; Aisyah, R.; Lee, D. J.; Chang, J. S. (2011). Cultivation, photobioreactor design and harvesting of microalgae for biodiesel production: A critical review. Bioresource Technology 102: 17-81.
Google Scholar
Guiry, M. D. (2012). How many species of algae are there? Phycological Society of America 48: 1057–1063.
Google Scholar
Holtermann, T.; Madlener, R. (2011). Assessment of the technological development and economic potential of photobioreactors. Applied Energy 88: 1906–1919.
Google Scholar
Jacob-Lopes, E.; Ferreira Lacerda, L. M. C.; Teixeira Franco, T. (2008). Biomass production and carbon dioxide fixation by Aphanothecemicroscopica Nägeli in a bubble column photobioreactor. Biochemical Engineering Journal 40(1): 27-34.
Google Scholar
Li, J.; Xu, N. S.; Su W. W. (2003). Online estimation of stirred-tank microalgal photobioreactor cultures based on dissolved oxygen measurement. Biochemical Engineering Journal 14: 51–65.
Google Scholar
Mata, T. M.; Martins, A. A.; Caetano N. S. (2010). Microalgae for biodiesel production and other applications: A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 14: 217–232.
Google Scholar
Mohsenpour, S. F.; Willoughby, N. (2013). Luminescent photobioreactor design for improved algal growth and photosynthetic pigment production through spectral conversion of light. Bioresource Technology 142: 147– 153.
Google Scholar
Pielesz, A. (2010). Algi i alginiany. Leczenie, zdrowie, uroda. Wydawnictwo internetowe e-bookowo.
Google Scholar
Plaza, M.; Cifuentes, A.; Ibanez, E. (2008). In the search of new functional food ingredients from algae. Trends Foodsci. Technol. 19: 31-39.
Google Scholar
Schroeder, G.; Messyasz, B.; Łęska, B.; Fabrowska, J.; Pikosz, M.; Rybak, A. (2013). Biomasa alg słodkowodnych surowcem dla przemysłu i rolnictwa. Przem. Chem. 92(7): 1380-1384.
Google Scholar
Seo, I.; Lee, I.; Hwang, H.; Hong, S.; Bitog, J.P.; Kwon, K.; Lee, C.; Kim, Z.;Cuello, J.L.(2012). Numerical investigation of a bubble-column photo-bioreactor design for microalgae cultivation. Biosystems engineering 113: 229-241.
Google Scholar
Singh, R. N.; Sharma, S. (2012). Development of suitable photobioreactor for algae production – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews 16: 2347– 2353.
Google Scholar
Ugwu, C. U.; Aoyagi, H.; Uchiyama, H. (2008). Photobioreactors for mass cultivation of algae. Bioresource Technology 99: 4021–4028.
Google Scholar
Yoo, C.; Jun, S. Y.; Lee, J. Y.; Ahn, C. Y.; Oh, H. M. (2010). Selection of microalgae for lipid production under high levels carbon dioxide. Bioresource Technology 101(1): 71–74.
Google Scholar
Zhang, K.; Kurano, N.; Miyachi, S. (2002). Optimized aeration by carbon dioxide gas for microalgal production and mass transfer characterization in a vertical flat-plate photobioreactor. Bioprocess Biosyst Eng. 25(2): 97101.
Google Scholar
Zijffers, J-W. F.; Janssen, M.; Tramper, J.; Wijffels, R. H. (2008). Design Process of an Area-Efficient Photobioreactor. Mar Biotechnol. 10: 404–415.
Google Scholar
