$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Фотобиореакторы полезны для контролируемых экспериментов и выращивания более чистых микроводорослей, чем это может быть достигнуто с помощью открытых прудов. Микроводоросли выращивания в скамейке масштаба фотобиореакторы поддерживает развитие фундаментальных знаний, которые могут быть использованы для расширения процесса. Незначительные изменения в условиях окружающей среды могут существенно изменить микробиологические эксперименты и затруднить результаты1. Стерильный процесс с температурой, рН и контролем разжижающего газа является выгодным для изучения микроводорослей свойств и производительности в различных условиях. Кроме того, контроль над концентрацией входной газа, температурой, силой сдвига от смешивания и средним рН может поддерживать различные виды, которые в противном случае сложно культивировать. Фотобиореакторы могут работать как пакетный процесс с непрерывным газоемка и щадящее, или как хемостат проточные системы с непрерывным газоемка и sparging плюс влияющие и сточные воды питательных веществ. Здесь мы демонстрируем процесс партии с непрерывным газоотражем и щадя.
Использование фотобиореакторов решает несколько проблем выращивания микроводорослей и производства. Поле обычно борется с проблемами загрязнения другими микроорганизмами, эффективного использования субстрата (что особенно важно в случае CO2 смягчения или очистки сточных вод)2, контроль рН, изменчивость освещения, и производительность биомассы3. Фотобиореакторы позволяют исследователям изучать широкий спектр фототрофов в тщательно контролируемых пакетных системах, где даже медленно растущие виды защищены от хищников или конкурирующих микроорганизмов4. Эти пакетные системы также лучше способствуют увеличению коэффициентов использования CO2 и производительности биомассы, поскольку они являются закрытыми системами, которые с большей вероятностью находятся в равновесии с поставляемыми газами. Технология Photobioreactor также предлагает контроль рН, отсутствие которого препятствует высокой производительности биомассы в прошлых исследованиях5. В скамье шкале уровень контроля, предлагаемый фотобиореакторами, выгоден исследователям. В больших промышленных масштабах фотобиореакторы могут использоваться для поддержания чистоты коммерческих биопродуктов и повышения эффективности производства для нутрицевтических, косметических, пищевых или кормовых приложений6.
Микроводоросли представляют большой интерес для биосеквестации CO2, потому что они могут быстро исправить CO2 как углерод биомассы. Однако большинство антропогенных источников CO2 загрязнены другими коррозионными и токсичными газами или загрязняющими веществами (NOx,SOx,CO, Hg), в зависимости от источника топлива процесса сгорания. Растущий интерес к устойчивому секвестрированию CO2 побудил развитие технологий фотобиореактора для лечения выбросов CO2,таких как выбросы угольных электростанций(таблица 1). К сожалению, существует неотъемлемый риск воздействия коррозионных и токсичных загрязниенов на человека и окружающую среду в ходе исследований и наращивания масштабов. Таким образом, описание безопасной сборки и эксплуатации биореакторов с использованием коррозионных газов является необходимым и поучительным.
Этот метод предназначен для использования фотобиореактора размером 2 л для роста микроводорослей в тщательно контролируемых экспериментальных условиях. Протокол описывает микроводоросли хранения, инокулум подготовки, а также фотобиореактор установки и стерилизации. Помимо основной эксплуатации, эта работа описывает измерения микроводорослей биомассы и расчеты производительности биомассы, а также адаптацию оборудования для выращивания микроводорослей с коррозионными газами. Описанный ниже протокол подходит для исследователей, стремящихся усилить экспериментальный контроль, оптимизировать условия роста микроводорослей или аксентико культуры ряд фототрофических микробов. Этот метод не описывает соответствующие материалы для выращивания микробов, которые производят или потребляют легковоспламеняющиеся газы (например, CH4,H2и т.д.) 7.