طراحی و ساخت فتوبیوراکتور،کشت و برداشت جلبک در آن به منظور تولید بیودیزل

چکیده در سال های اخیر همراه با پیشرفت تکنولوژی و رشد جمعیت جامعه ی بشری با بحران انرژی روبه رو شده است. اکثر انرژی های مورد نیاز به وسیله ی سوخت های فسیلی تامین می شود. استفاده از سوخت های فسیلی منجر به آلودگی جدی محیطی شده است. علاوه براین تخمین زده شده که ذخیره ی سوخت های فسیلی در حدود پنجاه سال دیگر به اتمام می رسد. توجه ویژه به منابع انرژی تجدید پذیر، زیست تخریب پذیر، غیر سمی و دارای قابلیت تثبیت دی اکسید کربن (co2) ضروری به نظر می رسد. بیودیزل یکی از این منابع تجدیدپذیر می باشد که می تواند مقدار زیادی از co2 اتمسفری را کاهش دهد. از میان منابع مختلف تولید بیودیزل، میکروجلبک ها به دلیل دارا بودن میزان روغن بیشتر، رشد سریع تر، عدم نیاز به زمین حاصلخیز برای رشد و تولید محصولات جانبی ارزشمند علاوه بر بیودیزل، توجه زیادی را به خود جلب کرده اند. تولید بیودیزل از میکروجلبک ها به میزان اسیدهای چرب و ترکیبات اسیدهای چرب سنتز شده توسط میکروجلبک بستگی دارد. در این پروژه کشت میکروجلبک سندسموس تخلیص شده از آب دریای خزر در فتوبیوراکتور استوانه ای حباب دار ساخته شده مورد مطالعه قرار گرفته است. چندین فاکتور مهم از جمله شوری، ph، انواع لامپ ها با نورهای متفاوت و منابع مختلف آبی که بر روی رشد میکروجلبک سندسموس تاثیرگذار می باشد مورد بررسی قرار گرفت. غلظت های بیومس در مقادیر ph 7، 5/7، 8، 5/8 و9 به ترتیب843/0، 816/0، 227/3، 902/0 و g/l 6688/1 به دست آمد. همچنین 227/3، 62/2، 707/3، 6/2، 17/1 و g/l 12/1 مقادیر غلظت های بیومس بوده اند که به ترتیب در مقادیر شوری 0، 8/1، 6/3، 4/5، 2/7 و psu 9 به دست آمد. غلظت های بیومس میکروجلبک در محیط کشت تهیه شده با آب مقطر، آب لوله کشی و آب دریای رقیق شده (با شوری psu 6/3) به ترتیب 227/3، 21/ 1 و g/l 707/3 شده است. غلظت های بیومس میکروجلبک تحت نوررسانی با لامپ های تنگستن، لامپ های فلورسنت و لامپ های فلورسنت فشرده به ترتیب 227/3، 355/0 و g/l 129/0 شده است. با توجه به نتایج به دست آمده میکروجلبک سندسموس در فتوبیوراکتور استوانه ای حباب دار ساخته شده تحت نور لامپ های تنگستن، شوری psu 6/3 و 8=ph بیشترین مقدار رشد را داشته است (g/l 707/3). برای برازش منحنی رشد میکروجلبک از مدل لاجستیک استفاده شده است. نتایج حاصل نشان داد که مدل لاجستیک مدل سینتیکی مناسبی برای برازش داده های آزمایشگاهی به دست آمده می باشد. 31/30% وزن خشک میکروجلبک را روغن تشکیل داده است. طبق نتایج حاصل از آنالیز با روش کروماتوگرافی گازی 71/43% روغن آن حاوی پالمتیک اسید و 48/40% روغن آن حاوی اولئیک اسید می باشد که نشان می دهد میکروجلبک سندسموس پتانسیل بسیاری برای تولید بیودیزل دارد.