Produktywność hodowli mikroglonów Chlorella vulgaris w warunkach laboratoryjnych

• Autorzy: Patyna A. , Biłos Ł. , Płaczek M. , Witczak S.

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/70264

Warianty tytułu

EN

Productivity of microalgae Chlorella vulgaris in laboratory condition

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Biomasa glonów coraz częściej uważana jest za potencjalny surowiec mogący 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. 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.

EN

Algae biomass is increasingly regarded as a potential resource that could be used to produce biofuels, electricity and heat. Algae contain a lot of nutrients, so they can be used as food for humans and livestock. Because of their valuable composition (many nutrients) they are used as supplements of balanced diet, in turn taking into account their biosorption abbility they are used to detoxifcation of human body. Algae cultivation does not demand large areas of land to expose cells to sunlight, so their production rate is higher than vascular plants. Moreover algae cultivation lets to achieve high biomass concentration. Important cultivation factors are: illumination (light intensity is an important factor because it drives photosynthesis), CO₂ supply, culture medium and mixing. The experimental research was conducted using Chlorella vulgaris BA 002 strain. The aim of this study was to determine the effectiveness of biomass growth in laboratory condition.

Słowa kluczowe

PL

Chlorella vulgaris; fotobioreaktor; hodowla alg; produktywność biomasy

EN

algae cultivation; biomass productivity; Chlorella vulgaris; photobioreactor

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 18, nr 3
• Strony: 99--105
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Patyna A.

• Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole

autor

Biłos Ł.

• Katedra Inżynierii Biosystemów, Wydział Inżynierii Produkcji i Logistyki, Politechnika Opolska, ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole

autor

Płaczek M.

• Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole

autor

Witczak S.

• Katedra Inżynierii Procesowej, Wydział Mechaniczny, Politechnika Opolska, ul. Mikołajczyka 5, 45-271 Opole

Bibliografia

• 1. Anderson R.A. Algal Culturing Technques. Elselvier Academic Press. 2005.
• 2. Amini S.R., Najafabady N. M., Mobasher M., Alhashemi S.H., Ghasemi Y., 2011. Chlorella sp.: A new strain with highly saturated fatty acids for biodiesel production in bubble-column photobioreactor. Applied Energy. 88, 3354–3356.
• 3. Borowitzka M. A., 1999. Commercial production of microalgae: ponds, tanks, tubes and fermenters. Journal of Biotechnology. 70, 313–321.
• 4. 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.
• 5. Changling L., Hailin Y., Yuji L., Luping Ch., Meng Z., Ling Z., Wu W., 2013. Novel bioconversions of municipal effluent and CO2 into protein riched Chlorella vulgaris biomass. Bioresource Technology. 132, 171–177.
• 6. 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.
• 7. Douskova I., Doucha J., Livansky K., Machat J., Novak P., Umysova P., Zachleder V., Vitova M., 2009. Simultaneous flue gas bioremediation and reduction of microalgal biomass production costs. Appl Microbiol Biotechnol. 82, 179–185.
• 8. Dziosa K., Makowska M., 2015. Wpływ temperatury na przyrost biomasy mikroalg słodkowodnych hodowanych w bioreaktorach laboratoryjnych. Inżynieria i Aparatura Chemiczna. 54, 152–153.
• 9. Guillard R.R.L. Culture of phytoplankton for feeding marine invertebrates in “Culture of Marine Invertebrate Animals”, Plenum Press, Nowy Jork 1975.
• 10. Guiry M.D., 2012. How many species of algae are there? Phycological Society of America. 48, 1057–1063.
• 11. Holtermann T., Madlener R., 2011 Assessment of the technological development and economic potential of photobioreactors. Applied Energy. 88, 1906–1919.
• 12. Jacob-Lopes E., Ferreira Lacerda L., M., C., Teixeira Franco T., 2008. Biomass production and carbon dioxide fxation by Aphanothece microscopica Nägeli in a bubble column photobioreactor. Biochemical Engineering Journal. 40(1), 27–34.
• 13. Jian-Ming L., Li-Hua Ch., Xin-Hua X., Lin Z., Huan-Lin Ch., 2010. Enhanced lipid production of Chlorella vulgaris by adjustment of cultivation conditions. Bioresource Technology. 101, 6797–6804.
• 14. Kujawska N, Latała A., Talbierz S., 2012. Opatentowany fotobioreaktor do produkcji nowych leków i nutraceutyków wytwarzanych na bazie mikroalg. Przegląd Lekarski. 69(10), 1031–1034.
• 15. 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.
• 16. 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.
• 17. 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.
• 18. Pegallapati A.K., Nirmalakhandan N., 2013. Internally illuminated photobioreactor for algal cultivation under carbon dioxide-supplementation: Performance evaluation. Renewable Energy. 56, 129–135.
• 19. 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.
• 20. Singh R.N., Sharma S., 2012. Development of suitable photobioreactor for algae production – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 16, 2347– 2353.
• 21. Ugwu C.U., Aoyagi H., Uchiyama H., 2008. Photobioreactors for mass cultivation of algae. Bioresource Technology. 99, 4021–4028.
• 22. 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), S71–S74.
• 23. 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), 97–101.
• 24. Zijffers J-W. F., Janssen M., Tramper J., Wijffels R.H., 2008. Design Process of an Area-Efficient Photobioreactor. Mar Biotechnol. 10, 404–415.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).