Bioreactoare moderne utilizate în creșterea algelor

1. Introducere

Analizand cerintele consumatorilor din ultimele decenii, adresate industriei alimentare, si tendintele strategiei de cercetare-dezvoltare a multinationalelorR1, putem observa ca preferintele consumatorilor s-au schimbat fundamental fata de cateva decenii in urma.

Azi consumatorul nu mai cauta produse ce il hranesc ci produse ce r.spund consisten.ei calit..ii alimentului, in complexitatea ei, si indeplinesc simultan TOATE FUNC.IILE produsului alimentar: igienico-sanitar., nutritiv., catalitic., energetic., plastic., de protec.ie, terapeutic., simbolic. .i senzorial.. Mai mult, conceptul consumatorului de produse alimentare evolueaza treptat de la consumul de produs la consumul de .produs-serviciuh: practic clientul magazinului alimentar prefera in locul cump.r.rii unui iaurt sa achizi.ioneze un tranzit intestinal rapid, o inim. s.n.toas. sau un sistem imunitar puternic.

Dar nu numai preferintele privind alimentele s-au schimbat ci si preferintele privind combustibilii. Daca in urma cu 20-30 singurele alternative erau combustibilii fosili, gazosi, lichizi si solizi, a caror utilizare implica costuri foarte mari si genera cantitati enorme de poluanti, azi preferintele consumatorilor si companiilor se indreapta

spre energia regenerabila sau verde, obtinuta din produse vegetale, ce contribuie la reducerea poluarii.

Proiectul .Bioreactoare moderne utilizate in cresterea algelor abordeaza din punct de vedere tehnic, economic si al problematicii mediului inconjurator tehnologiile de productie a algelor in bioreactoare, de la algele utilizate in industria alimentara pana la cele folosite in productia de biocarburanti sau ca filtre pentru reducerea emisiilor de noxe si poluanti.

2. Bioreactoare utilizate in cresterea algelor

utile industriei alimentare

In industria alimentara si industria preparatelor farmaceutice de suplimente alimentare s-a inregistrat in ultimul deceniu o crestere permanenta a cererii venite din partea consumatorilor pentru suplimente alimentare pe baza de alge, respectiv din partea clientilor industriali pentru aditivi naturali obtinuti din acestea. Pentru a raspunde cererii in crestere, producatorii de alge utilizate in industria alimentara s-au orientat din ce in ce mai mult spre folosirea bioreactorilor de inalta productivitate.

Un astfel de bioreactor, mai precis fotobioreactor vertical din sticla, a fost construit de profesorul Miao Jian Ren de la Universitatea Jiangxi Academy of Agricultural Sciences din China, fiind special creat pentru cresterea industriala a microalegelor Cyanobacterium Spirulina respectiv algelor verzi Haematococcus spp.

Fig 2.1 Spirulina maxima Fig 2.2 Haematococcus pluvialis

Bioreactorul este format din 3 parti:

1. un corp principal: un tub lung, din sticla, ce formeaza serpentine suprapuse, functionand ca un receptor de radiatii solare, cu un volum de mediu de cultura de aproximativ 1000 litrii per unitate

2. cilindrii de sticla conectati strans cu sectiunea tubulara, utilizati in extractie, reglarea parametrilor de crestere si obtinerea conditiilor optime de cultura

3. sistemul de pompe

Fig. 2.4 Fotobioreactoare in serie

Fig 2.3 Corpul principal al fotobioreactorului

Fig 2.5. Fotobioreactor in faza de productie Fig. 2. 6. Fotobioreactor utilizat pentru cultura de Haematococcus

Avantajele bioreactorului realizat de profesorul Miao sunt multiple:

- sistemul evita supraincalzirea in perioadele de vara si asigura un control total al temperaturii

- asigura maxima eficienta a absorbtiei luminii

- elimina acumularea de oxigen si generarea tensiunii de catre oxigenul dizolvat

- tuburile din sticla permite sterilizarea, asigurand astfel protectia impotriva contaminarii

- datorita sistemului de valve si filtre, nu mai este necesara reinocularea mediului de cultura, acesta fiind reutilizat

- perioadele de timp intre culturi sunt reduse la zero

- productivitatea creste foarte mult, ca si volumul de biomasa obtinut.

- cel mai important avantaj este ca nu exista o limitare a cresterii de biomasa, asa cum se intampla cu bioreactoarele obisnuite