Large scale algal biomass production can be very challenging due to the potential issues of sustainability, environmental ethics, and economic concerns. A strategic approach to the transition from the laboratory to the industrial scale allows the prediction of process characteristics, design and analysis of large scale systems, and reduction of extra costs. In this study, a scale-up procedure that considered different approaches was carried out by selecting the Haematococcus pluvialis as a model organism. Three scale-up parameters (constant mixing time (t m ), volumetric power consumption rate (P/V), and oxygen mass transfer coefficient (k L a)) were tested for biomass production in a 2-L airlift photobioreactor and they were compared with those obtained from a 1-L aerated cultivation bottle. Among three strategies, the maximum cell concentration, 4.60±0.20×10 5 cells/mL, was obtained in a constant volumetric power consumption rate experiment. Also, total carotenoid amount showed similar changes with the cell concentration and reached the maximum concentration of 2.02±0.11 mg/L under constant P/V experiment. However, the cultivation bottle presented the highest biomass amount of 0.62 g/L and specific growth rate of 0.38 day -1 of all of the photobioreactors. This result might be attributed to the low aeration rates or improper configuration of the system, which created a non-homogenous culture medium and led to ineffective mass transfer.
Tek hücreli, basit organizmalar olan mikroalgler, sahip oldukları karakteristik özellikleri sayesinde gıda, çevre teknolojileri, enerji, kozmetik, ilaç, akuakültür gibi çeşitli endüstrilerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Mikroalglere ve uygulama alanlarına olan ilgi her geçen gün artış gösterse de endüstriyel çaptaki üretimlerde çeşitli sorunlarla karşı karşıya kalınabilmektedir. Organizmaların büyüme kinetiği ve hedef ürün eldesi proseslerdeki temel aşamalardan olup, bu aşamalarda meydana gelebilecek herhangi bir problem, sistemin tamamını olumsuz etkilemektedir. Bu problemleri önlemek için izlenebilecek yollardan biri, hücrelerin büyümesini ve ürün miktarını etkileyen parametrelerin kullanımıyla kinetik modeller geliştirilmesidir. Matematiksel modeller ile üretim sırasında elde edilen sonuçların sayısal olarak ifadesi sağlanmakta ve böylece ölçek büyütmede ve benzer proseslerde kullanılabilecek güvenilir veriler elde edilmektedir. Bu makalede, mikroalg hücrelerinin büyümesi ve ürün üretimine dair geliştirilen kinetik modeller substrat, ışık ve sıcaklık parametreleri açısından değerlendirilerek literatürde kullanılan modeller özetlenmiştir.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
hi@scite.ai
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.