Algunos conocimientos básicos del fotobiorreactor

Como tecnología energética emergente, la biotecnología ha atraído mucha atención desde la revolución industrial, y el apoyo del fermentador piloto como dispositivo de apoyo a la biotecnología, y el biorreactor en biotecnología también está haciendo un rápido progreso. Como uno de los fermentadores piloto biológicos de medio de microalgas, el Biorreactor fotográfico Es uno de ellos. Utiliza el principio de la fotosíntesis, que convierte la energía óptica en energía química. A través del metabolismo de los microorganismos, el dióxido de carbono se convierte en biocombustibles.

Debido a la disminución de los recursos no renovables como el petróleo y las necesidades urgentes de una economía de protección ambiental baja en carbono, la energía biológica se ha convertido en el foco de I+D en varios países, pero la mayoría de las fuentes de energía de biomasa actuales se preparan mediante cultivos y recursos de tierra limitados. Limitado. La microalga es un tipo de criatura unicelular de clorofila. Puede ser autocultivada, de muchos tipos, de amplia distribución y de rápido crecimiento. También puede utilizar CO2, lo que favorece la realización de un desarrollo adecuado y sostenible de la biomasa.

Este artículo presentará algunos de los conocimientos básicos del fotobiorreactor.

1. ¿Qué es el fotobiorreactor?

Fotobiorreactor refers to a types of bioreactor that can be used for optical microorganisms and its tissue or cell culture. This reactor has a similar structure to the general biological reactor. Under general conditions, a certain amount of light, temperature, and nutrients are required to cultivate and control the system’s environment.

El fotobiorreactor es un sistema de cultivo completo, además del cuerpo principal del reactor, hay una parte de ventilación, un sistema de iluminación y un dispositivo de medición. La parte de ventilación generalmente está compuesta por una bomba inflable o un cilindro de dióxido de carbono y un dispositivo de distribución de gas, un filtro, un medidor de flujo, un burbujeador de gas y un humidificador; el sistema de iluminación consta de dos partes: una fuente de luz y un temporizador.

La investigación sobre el reactor comenzó a hacer frente a la crisis del petróleo en el mundo. En ese momento, los investigadores científicos llevaron a cabo principalmente muchas investigaciones con algas verdes. El objetivo principal era estudiar si podían reemplazar los recursos petroleros como fuente de energía. Con la continua profundización de la investigación, en la década de 1950, la gente ya tenía un cierto grado de conocimiento sobre el fotobiorreactor.

Sin embargo, en este momento, los diversos tipos de biorreactores que la gente estudiaba se basaban principalmente en la prueba teórica de la prueba teórica. Estudio, ningún tipo de fotobiorreactor se utiliza en la práctica. El equipo relacionado con la bioquímica óptica de tipo abierto requiere que no sea tan preciso como un reactor cerrado. El fotobiorreactor cerrado se utiliza principalmente para el cultivo a gran escala de una variedad de microalgas, como gorriones, algas bola pequeñas y algas saladas, y ha logrado buenos resultados.

The main feature of the closed photo bioreactor, as its name implies, is that it is sealed and isolated from the external environment. It is built with transparent materials and is mainly glass materials. This is conducive to the internal microorganisms to get full light. Another point is to observe the phenomenon of reaction changes inside the biological pilot fermenter.

En comparación con un reactor abierto, la principal ventaja del fotobiorreactor cerrado es que puede lograr un cierto grado de producción continua y, debido a que está aislado del entorno externo, no es fácil verse afectado por el entorno externo. Puede ser capaz de verse afectado por el entorno externo. Siga los objetivos establecidos de los microorganismos, y el rango de aplicación de este biorreactor es relativamente amplio, la eficiencia de la producción de hidrógeno es relativamente alta y, por supuesto, la pureza de la producción de hidrógeno es relativamente alta.

Sin embargo, el costo de construcción del fotobiorreactor cerrado es relativamente alto y es posible completarlo con mayor inversión, una vez construido el fotobiorreactor, puede controlar eficazmente la temperatura en el proceso de reacción y las condiciones para el crecimiento de microorganismos relacionados, y es fácil de operar y también puede reducir la contaminación ambiental hasta cierto punto.

2. ¿Cuáles son las aplicaciones del fotobiorreactor?

(1) Campo energético: El fotobiorreactor se puede utilizar para la investigación sobre la producción de energía de biomasa y se convierte en una forma de resolver la crisis energética; (2) La industria alimentaria: El biorreactor se puede utilizar para fabricar aditivos alimentarios, piensos, etc.; (3) Materiales industriales: Los fotobiorreactores se pueden utilizar en la producción de compuestos de alto valor, ingeniería microbiana en la industria farmacéutica, etc.; (4) Protección ecológica y ambiental: Los biorreactores se pueden utilizar en los campos del carbono sólido biológico óptico urbano, la purificación del agua y la fotosíntesis marina.

3. Ventajas del fotobiorreactor

(1) Protección del medio ambiente Ahorro de energía: el reactor fotoeléctrico es un método de producción ecológico y respetuoso con el medio ambiente. Utiliza energía solar como energía y no necesita combustibles fósiles; (2) Alto rendimiento de biomasa: el rendimiento de biomasa del fotobiorreactor es mucho mayor que el de los métodos de cultivo tradicionales; (3) Alta eficiencia de fermentación microbiana: eficiencia de fermentación microbiana en fotobiorreactores, bajo costo y alta pureza de los productos de fermentación.

4. La tendencia de desarrollo del fotobiorreactor

El primero es la modularización. En el futuro, el reactor fotogénico tenderá a tener un diseño modular y se ensamblará según las necesidades. Fabricado en;

El segundo son los nuevos materiales. Con la expansión continua de la aplicación del fotobiorreactor, también se aplican varios materiales nuevos a la fabricación de fermentadores piloto biológicos. El tercero es inteligente: el diseño inteligente ayuda a los biorreactores a mejorar el diseño a través del análisis de datos y a mejorar la eficiencia de producción.

En la actualidad, los fotobiorreactores más utilizados en el cultivo de microalgas son de dos tipos: abiertos y cerrados. El fotorreactor abierto es simple, cómodo de operar y tiene bajos costos operativos. El fotorreactor cerrado se utiliza principalmente en el cultivo de microalgas en laboratorio o a pequeña escala. Los costos de fabricación, operación y mantenimiento son más altos que los del primero, pero permite controlar mejor las condiciones de cultivo y tiene un mejor valor para la investigación.

Como microorganismo fotosintético de alta eficiencia, el fotobiorreactor no solo tiene un valor importante en la investigación científica, sino que también muestra un gran potencial en la producción industrial y la protección del medio ambiente. A través de la innovación y la optimización tecnológicas continuas, los fotobiorreactores desempeñarán un papel cada vez más importante en el futuro de los biorreactores en el campo de la biotecnología.