Abstract:
Las microalgas han cobrado interés por la versatilidad de sus productos, como el aceite. Sin embargo, su producción a gran escala se ha limitado por la complejidad de su crecimiento microbiano. Por esto, el objetivo de esta investigación es proponer un fotobiorreactor a escala laboratorio para el cultivo anaeróbico de la microalga Nannochloropsis oculata. Para esto, se utilizó una técnica de dimensionamiento a partir del modelo cinético de la microalga considerando el efecto de la disponibilidad de nitrato, de la luz, el sustrato limitante y la transferencia de masa del CO2. Posteriormente, se calculó el volumen del reactor a escala laboratorio, así como los balances de masa y energía y se seleccionaron los equipos auxiliares requeridos.
El modelo cinético fue ajustado a cuatro conjuntos de datos experimentales con variación de iluminación entre 3000 – 11700 lx y flujo de CO2 entre 2.11 – 8.28x10-7 m3/s. Este fue utilizado para predecir el crecimiento microbiano de acuerdo con la tendencia esperada de la curva y con un error promedio del 20%. Empleando el modelo se dimensionó un fotobiorreactor de flujo pistón (PFR) por lotes con una relación de reflujo de 0.89 y un volumen de 521 L para una producción mensual de 10 L de aceite. El reactor estaría compuesto por 15 columnas verticales de 130 mm de diámetro exterior y 2.00 m de altura conectadas en serie, operando junto con los sistemas auxiliares necesarios para su funcionamiento.
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