رشد و کشت میکروجلبک در فتوبیوراکتور برای سنتز بیودیزل

میکروجلبکها، منابع بیولوژیکی تجدیدپذیر برای تولید بیودیزل هستند. در این پروژه کشت میکروجلبک کلرلا ولگاریس تخلیص شده از مرداب انزلی در فتوبیوراکتور استوانهای حباب دار، مورد مطالعه قرار گرفته است. چندین فاکتور مهم از جمله طولموج نور، شدت نور، منابع نیتروژن، غلظت مواد مغذی که بر روی رشد میکروجلبک کلرلا ولگاریس تأثیرگذار میباشند مورد بررسی قرار گرفتند. برای بهینه کردن طولموج نور از 4 رنگ مختلف (سفید گرم، سفید طبیعی، قرمز و آبی) دیودهای انتشار نور استفاده شد. همچنین تأثیر 3 شدت روشنایی متفاوت (µmol m-2 s-1 110 و 80 ،50) بررسی شد. نور سفید گرم با شدت نورµmol m-2 s-1 80، نور بهینه برای رشد میکروجلبک بود. تأثیر 4 منبع نیتروژنی مختلف (نیترات سدیم (nano3)، اوره (co(nh2)2)، کلرید آمونیوم (nh4cl) و کربنات آمونیوم ((nh4)2co3)) روی رشد میکروجلبک تحت طولموج و شدت نور بهینه بررسی شد. در این بررسی nano3 g l-1 0/375، co(nh2)2 g l-1 0/132، nh4cl g l-1 0/236 و (nh4)2co3 g l-1 212/0 در محیطکشت فراهم شد. وزن خشک سلولی در صورت وجود اوره در محیطکشت بعنوان منبع نیتروژن در مقایسه با منابع دیگر بیشتر بود. در 4 آزمایش متوالی غلظت 4 مادهی مغذی موجود در محیطکشت بهینه شد. ابتدا غلظتهای مختلف اوره (g l-1 1 و 0/75 ،0/5 ،0/25 ،0/13) بررسی شد. در آزمایشهای بعدی به ترتیب غلظتهای مختلف k2hpo4 بعنوان منبع فسفر (g l-1 1/0 و 0/07 ،0/04 ،0/01)، غلظتهای مختلفmgso4.7h2o بعنوان منبع منیزیم (g l-1 0/1 و 0/08 ،0/06 ،0/04) و غلظتهای مختلف فریک سیترات آمونیوم بعنوان منبع آهن (g l-1 0/03 و 0/02 ،0/01 ،0) بهینه شد. با توجه به نتایج به دست آمده میکروجلبک کلرلا ولگاریس در فتوبیوراکتور استوانهای حبابدار استفاده شده تحت نور سفید گرم با شدت µmol m-2 s-1 80، غلظتهای اوره، k2hpo4، mgso4.7h2o و فریک آمونیوم سیترات به ترتیب 0/25، 0/04، 0/06 و g l-1 0/01 بیشترین مقدار رشد (g l-1 1/366) را داشته است. دقیق ترین برازش دادههای آزمایشگاهی با مدل سینتیکی لجستیک در شرایط کشت میکروجلبک کلرلا ولگاریس تحت نور سفید گرم با شدت نور µmol m-2 s-1 50 بدست آمد. سرعتهای فتوسنتز بدست آمده از دادههای آزمایشگاهی با مدل ریاضی ارائه شده برای سرعت فتوسنتز بر حسب شدت نور، در توافق خوبی میباشند. 21/15 درصد وزن خشک میکروجلبک کلرلا ولگاریس را اسیدهای چرب تشکیل داده است. طبق نتایج حاصل از آنالیز کروماتوگرافی گازی 43/82 درصد روغن میکروجلبک کلرلا ولگاریس حاوی اولئیک اسید و 12/07 درصد آن حاوی پالمتیک اسید میباشد که نشان میدهد میکروجلبک کلرلا ولگاریس پتانسیل بسیاری برای تولید بیودیزل دارد.