Modelación fenomenológica de fotobiorreactores concéntricos con iluminación interna para el cultivo de microorganismos fotosintetizadores.
Loading...
Date
2019
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
En los últimos 20 años, las microalgas han sido el centro de atención de la comunidad científica por su capacidad para producir tanto biocombustibles como compuestos de alto valor. La producción de estos compuestos a escala industrial no ha ocurrido debido al escaso entendimiento del proceso de crecimiento de las microalgas, sobre todo, el efecto que tiene la luz sobre el crecimiento de estos organismos. Esto ha provocado que no se ha logrado optimizar el proceso de producción y cosecha de las microalgas y, por consiguiente, la producción de estos biocompuestos no es tan rentable. En este trabajo de tesis de magíster se realizó un estudio del efecto de diferentes colores en el crecimiento de las microalgas y un análisis comparativo de diferentes modelos de irradiancia y crecimiento para microalgas. Para ello, se realizaron mediciones de biomasa microalgal y la irradiancia al interior de fotobiorreactores de tubos concéntricos con iluminación interna durante un periodo de 31 días. Los resultados mostraron que existen longitudes de onda que favorecen el crecimiento de las microalgas, destacándose la longitud que corresponde al color azul, por lo que al desarrollar un sistema de iluminación de este color se logra un mejor aprovechamiento de parte de las microalgas, y, por lo tanto, existe un menor desperdicio energético. En conjunto con lo anterior, los colores que son menos favorables para el crecimiento, los modelos mostraron que este fenómeno se debe a que existe una mayor dispersión de la luz por parte de la microalga reduciendo la absorción de la energía. Además, se observó que el modelo de Beer-Lambert es muy adecuado para obtener la variación de la biomasa en el tiempo con pocos parámetros, sin embargo, el modelo de transferencia radiativa permite apreciar el efecto de los diferentes colores en la variación de la irradiancia en el tiempo.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2019