Hielscher faka'ata tekinolosia

Limu tupulaki loki fakasaienisi – Limu ultrasonic to'o e 'uli

Limu tanumaki

'Oku fakatupulaki 'e he Limu tupulaki loki fakasaienisi e tokoni ha ngaahi photobioreactors 'o e tubular mo e lafalafa ki he Limu tanumaki pea pehe foki ki ha founga 'o e faka'auha ultrasonic to'oto'o makatu'unga 'i he Hielscher ultrasonic processors fakanaunau 'aki 'a e fanga ki'i selo 'o e tafe mai.
'Oku fakaha 'a e fakatata 'oku tafe mai ha lahi 'o e founga 'i lalo.

'Oku fakatupulaki 'e he Limu loki fakasaienisi 'a e Gro ha fokotu'utu'u kakato 'a e founga 'oku kau ai 'a e bioreactor 'a e taa ki he Limu tanumaki mo e ngaue ki he mata'uto'uta ke ma'u ki he Limu lolo.

'Oku 'asi 'i he saati 'oku tafe mai e founga 'o e Limu tanumaki mo hono ngaohi 'o e algal 'a e lolo 'oku faka'aonga'i 'a e ultrasonication. © Limu tupulaki loki fakasaienisi

'Oku 'oatu 'a e ngaahi sipinga 'o e tupulaki loki Limu 'a fakasaienisi photobioreactors 'i lalo.
'Oku faka'ata 'e hono faka'aonga'i 'o e ngaahi penolo LED emitting 'a e mama 'i he konga 'o e PAR 'a e tu'unga ke a'usia ha tupulaki lahi taha ai 'a e 'ea 'o Limu.
Hange ko 'eni, hili 'a e inoculation 'o e Chlorella Vulgaris mo e density 'uluaki 'o l 0.146/L tau a'usia 'a e density 'o e 7.3 l/L 'i he 'aho 7.

www.algaegrowlab.com

Ngaahi naunau loki fakasaienisi lea 'aki e tupulaki Limu ta-bioreactors mo e naunau ki hono ngaohi 'o e lolo alge.

Faka'auha 'o e fanga ki'i selo Limu 'e Ultrasonification

Hili e he mala'e va'inga 'o e tupulaki Limu, 'oku 'i ai e to'oto'o Limu 'oku momoho ki he faito'o hono ngaohi 'o e lolo. Hange ko ia ko e mavahe 'a e kanotohi to'oto'o mei he 'atakai takatakai ai 'aki ha fa'unga 'o e kau 'a e membranes 'o e to'oto'o, ko e founga faingata'a to'oto'o 'oku mahu'inga fekau'aki mo hono tukuange 'o e naunau intracellular kakato. 'Oku 'omi 'e he malohi fakamisini ki he to'oto'o 'a e manifi to'oto'o mo fakatolonga 'a e angatonu. 'Oku faka'ata 'e he e ngaahi koloa fano 'a e manifi to'oto'o e fanga ki'i selo ke matu'uaki 'a e ngaahi liliu vave 'i he osmotic teke 'e ala hoko 'i honau 'atakai 'i tu'a.
Fakatou'osi ha mo e tokoni'i 'e he microwave ngaahi founga, 'a ia 'oku fakamatala'i atu 'i lalo, fakalakalaka 'aupito, 'a e to'o hingoa 'o e microalgae mo e lavame'a ma'olunga ange, to'o hingoa reduced taimi mo 'omi lahi ange, pea pehe si'isi'i ke 'ikai fakamole mo negligible tanaki atu toxicity.
'Oku fa'a lelei ange ai kapau 'oku faka'auha 'e he ngaahi selo Limu kimu'a pea toki to'o e 'uli 'a e to'o hingoa 'o e ngaahi koloa 'o e taumu'a mei he Limu. Ka ko e taimi 'e ni'ihi, 'oku fakaiku 'a e faka'auha to'oto'o pe ko ia ke tukuange 'a e koloa 'o e taumu'a, pea 'oku fie ma'u pe ko e founga ngaue mavahe ke ke ma'u ai 'a e (e.g. e to'o hingoa 'o e lipids mei he Limu ki hono ngaohi 'o e biofuel).
Na'e tupulaki 'a Limu loki fakasaienisi ['oku fakataha'i] ha polokalama ultrasonic to'oto'o faingata'a mo to'o e 'uli ki honau fokotu'utu'u ke fakapapau'i ha founga lelei 'aupito hono a'usia ha tukuange kakato 'o e intracellular 'a e kanotohi mo e 'omi koe'uhi ke ma'olunga ange 'i ha taimi nounou ange. 'I he pa 'a e 'atomi ultrasonic, na'e fa'u ai 'e ha peau ultrasonic 'a caviatation 'i he mitia huhu'a 'a ia 'oku 'i he ngaahi selo 'i he Limu. Na'e tupulaki 'a e leta kakau cavitation lolotonga 'o e rarefaction alternating 'a e tapa kehekehe 'o e fo'i peau ultrasonic kae 'oua kuo nau ma'u 'a e size pau, 'i he taimi 'oku lava ke adsorbed 'a e 'ikai ha ivi lahi ange. Na'e movete 'a e masiva lolotonga ha konga lahi 'i he tu'unga ko e lahi taha ko 'eni 'o e tupulaki 'i he loto siakale. 'Oku fakatupu 'e he he holofa loto siakale 'a e totu'a 'o e ngaahi tu'unga 'o e differentials 'a e teke malohi mo e mafana 'o e 'ea ko ia mo e ngaahi peau 'o e 'ohovale mo e malohi 'a e vakapuna seti huhu'a. Ivi malohi fu'u totu'a ko 'eni na'e 'ikai ngata pe faka'auha 'a e fanga ki'i selo, ka fufulu foki lelei atu 'enau fakahokohoko 'o e tohi ki he mitia seniola (e.g. vai pe ngaahi).
E ola lelei 'o e faka'auha ultrasonic malohi makatu'unga tolonga mo e fano 'o e holisi to'oto'o, 'a ia 'oku kehekehe pe aupito 'i he vaha'a 'o e lea 'i he Limu fakafo'ituitui. Ko hono 'uhinga pe ko e ha 'oku lahi takiekina 'a e efficieny 'o e faka'auha to'oto'o 'e ha e ngaahi fakangatangata 'o e founga ngaue 'o e sonification: 'Oku amplitude, fakamalohi, mo e tokanga 'a e ngaahi fakangatangata mahu'inga taha & viscosity, mo e mafana 'o e 'ea. Kuo pau ke ke optimized 'a e ngaahi fakangatangata ko 'eni ki he kotoa pe mafasia pau 'o e Limu ke fakapapau'i ai e lavame'a 'o e ngaue ki he tokolahi lelei.
'E lava ke ma'u ha ngaahi sipinga 'o e to'oto'o 'a e faingata'a mo e movetevete Limu kehekehe 'a e lea 'i he ngaahi tefito 'oku fakamatala'i atu 'i lalo:

  • Dunnaliella salina mo e Nannochloropsis oculata: tu'i P.M., K. Nowotarski; Joyce, E.M.; Meisoni, T.J. (2012): Ultrasonic veuki e fanga ki'i selo 'o e Limu. Konifelenisi AIP; 5/24/2012, vol. 1433 makasini 1, p. 237.
  • Nannochloropsis oculata: Jonathan R. McMillan, Ian A. Watson, Mehmood Ali, Weaam Jaafar (2013): fakafuofua'i mo fakafehoanaki 'a e ngaahi founga faingata'a 'a e algal to'oto'o: Microwave, waterbath, blender, ultrasonic mo e leisa faito'o. Faka'aonga'i ivi, Ma'asi 2013, Voliume 103, peesi 128 – 134.
  • Nanochloropsis salina: Sebastian Schwede, Alexandra Kowalczyk, Mandy Gerber, Roland Span (2011): e ivi takiekina 'o e ngaahi founga 'oku faingata'a to'oto'o kehekehe 'i he mono digestion 'o e algal biomass. Mamani ivi fakafo'ou Falealea 2011, Bioenergy tekinolosia, 8-12 Me 2011, Sueteni.
  • Schizochytrium limacinum mo Chlamydomonas reinhardtii: Jose Gerde, Mellissa Montalbo-Lomboy M, Linxing Yao, David Grewell, Tong Wang (2012): fakafuofua'i 'o microalgae to'oto'o faingata'a 'e ultrasonic faito'o. Bioresource fakatekinolosia 2012, vol. 125, pp.175-81.
  • Crypthecodinium cohnii: Paula Mercer mo Roberto E. Armenta (2011): ngaahi fakalakalaka 'i he to'o 'aki 'a e lolo mei he microalgae. Europeen Jornal 'o e Lipid saienisi tekinolosia, 2011.
  • Scotiellopsis terrestris: S. Starke, Dr. N. Hempel, L. Dombrowski, Dr. Prof. O. Pulz: fakalakalaka 'o to'oto'o faingata'a ki he Scotiellopsis terrestris 'i he ngaue 'aki ha mo ha pectin decomposed enzyme. Naturstoffchemie.
Limu tanumaki 'i ha 500L ta-bioreactor

Penolo 'o e photobioreactor tubular 500L mo LED © Limu loki fakasaienisi 'a e tupulaki

Ngaahi naunau ta-bioreactors 'i he kehekehe 'o e ngaahi fokotu'utu'u ki he Limu tanumaki Limu tupulaki loki fakasaienisi e tokoni.

Lafalafa ta-bioreactor kuo fakanaunau 'aki ha penolo LED © Limu loki fakasaienisi 'a e tupulaki

Founga 'o e

Hili e tanumaki, 'oku fafanga'i 'a he Limu tafenga vai 'a e biomass ki he device 'enau tokanga ke fakamavahe'i 'a e biomass mei he huhu'a 'o e mitia. 'Oku tanaki 'a e tokanga 'i he e tangike tuku'anga koloa. Hili 'a e mavahe ko ia, kuo pau ke ke maumau'i 'a e ngaahi selo e ke tukuange 'a e lolo pea mo e ngaahi naunau intracellular kehe. Ko ia, ko e pamu hifo ki he biomass fakatefito 'o fakafou 'i ha device ultrasonic 'o Hielscher. 'Oku fakapapau'i 'e he e fokotu'utu'u ultrasonic recirculation e recirculation 'o e tokanga to'oto'o e teke foaki 'o fakafou 'i he to'oto'o 'oku tafe mai ha Hielscher ki he tangike tanaki. 'Oku tolonga e recirculation he taimi 'oku fie ma'u ke faka'auha 'a e ngaahi selo. 'I he taimi 'oku kakato ai 'a e founga ngaue 'o e faka'auha, e biomass mo e fanga ki'i selo faka'auha 'oku ne pamu ki he koloa mavahe e device, feitu'u na'e hoko ai 'a e mavahe faka'osi 'a e koloa mei he veve toenga.

Ko e founga lelei ki he motumotuhi 'a e ngaahi selo Limu 'a e malohi ultrasonication. UIP1500hd 'a e Hielscher ko ha homogenizer ultrasonic 1500 watts ia 'e lava ke faingofua pe hono fakakau atu ia ke fakakakato e fie ma'u 'a e ngaahi polokalama 'a e ia.

Limu to'oto'o faka'auha 'iuniti 'aki 'a 'enau tokanga biomass / me'angaue mavae mo 'a e Hielscher 1.5 kW ultrasonic processor UIP1500hd. © Limu tupulaki loki fakasaienisi

Ko e fua 'o e peseti 'o e fanga ki'i selo faka'auha

Na'e faka'aonga'i 'e he Limu tupulaki loki fakasaienisi e tokoni ki he fakafuofua'i 'o e lavame'a 'o e motumotuhi Limu, fakatotolo kehekehe 'e ua ke fakafuofua'i ai e peseti 'o e faka'auha 'o e ngaahi selo:

  1. Ko e founga 'uluaki 'o e fakamatala fakaikiiki 'oku makatu'unga ia 'i he fua 'o e chlorophyll A, B, pea mo e fluorescence A + B.
    'I he lolotonga 'o e liliu mamalie centrifugation, 'e pellet 'a e ngaahi selo 'o e algal mo e veve 'i he konga ki lalo 'o e tokotaha 'oku ne ma'u, ka 'oku fakafalala ia 'o e tau'ataina chlorophyll tete mai 'e kei nofo ma'u pe 'i he supernatant. Faka'aonga'i 'a e ngaahi 'ulungaanga fakatu'asino ko 'eni 'o e to'oto'o mo e chlorophyll, e peseti 'o e fanga ki'i selo kuo maumau'i 'e lava ke ke fakapapau'i. 'Oku fakahoko 'eni 'aki hono fuatautau 'o e firstly e fluorescence chlorophyll fakakatoa 'o ha sipinga 'o. 'I he taimi ko ia, 'oku centrifuged ai e sipinga 'o. Hili ia, 'oku fua 'a e fluorescence 'o e chlorophyll 'o e supernatant. 'I he'etau to'o 'a e peseti 'o e chlorophyll fluorescence 'i he supernatant ki he fluorescence 'o e chlorophyll 'o e sipinga fakakatoa, ha fakakaukau ki he peseti 'o e ngaahi selo kuo maumau'i 'e lava ke ke fai. Foomu ko 'eni 'o e fua 'o e 'oku potupotutatau pe tonu, ka 'oku ne 'ai 'a e fakamahamahalo ko e tokolahi 'o e chlorophyll ki he to'oto'o 'oku teunga. Na'e fakahoko 'a e fakakatoa 'o e chlorophyll extractions hono faka'aonga'i 'o e methanol.
  2. Ma'a e founga vakai'i 'o e fakamatala hono ua, e ngaahi hemocytometry kuo ngaue'aki ke fuatautau 'a e density to'oto'o 'i he sipinga 'o ne Limu. 'Oku fakahoko 'e he founga ngaue 'i he ngaahi sitepu 2:
  • 'I he firstly, 'oku fakafuofua'i ai e density to'oto'o 'o e sipinga Limu ne 'i he 'ao 'o e faito'o ki he ha.
  • Ko hono ua, 'oku fakafuofua'i 'a e lahi 'o e 'ikai faka'auha (toenga) ngaahi selo hili e sonification 'o e sipinga tatau pe.
    Makatu'unga 'i he ngaahi ola 'o e ngaahi fua 'o e ongo, e peseti 'o e ngaahi selo 'o e faka'auha 'oku fika'i.
'Oku fakahaa'i 'e he e fakatata 'o e tokanga ki he Limu kimu'a to'oto'o faingata'a 'o fakafou 'i he malohi-ha (Hielscher UIP1500hd). © Limu tupulaki loki fakasaienisi

Pic.1: Limu kimu'a pea faka'auha © Limu tupulaki loki fakasaienisi

'Oku fakahaa'i 'e he e fakatata 'o e microscopic 'a e tokanga 'i he Limu hili e 60 min. sonication. 'Oku 'osi maumau'i 'a e 50% 'o e Limu to'oto'o.

Pic 2: Limu faingata'a: 50% to'oto'o faingata'a hili 60 min. sonication. © Limu tupulaki loki fakasaienisi

Ta microscopic 'o e ultrasonically motuhia mo e disintegrated 'a e fanga ki'i selo 'o e Limu. © Limu tupulaki loki fakasaienisi

Pic 3: Limu faingata'a: faingata'a to'oto'o 100% hili e 120 min. sonication. © Limu tupulaki loki fakasaienisi

Kuo fakatupulaki 'e he Limu tupulaki loki fakasaienisi e tokoni 'a ha 'iuniti ultrasonic faka'auha 'o e fakakau 'o e me'angaue ultrasonic 'a e Hielscher ki he to'oto'o faingata'a (lomi'i ke fakalahi!)

'Oku tafe mai ha saati 'o e Limu tupulaki loki fakasaienisi 'a Limu tanumaki mo e ngaue ki he 'iuniti. © Limu tupulaki loki fakasaienisi

Fetu'utaki mai / kole ke ma'u ha fakamatala lahi ange

Talanoa mai kiate kimautolu fekau'aki mo ho'o ngaahi fie ma'u 'o e ngaue'anga. Te mau fokotu'u 'a e ngaahi fakangatangata fe'unga taha hono fokotu'u mo e ngaue ki ho'o ngaue.





Kataki 'o fakatokanga'i ange 'etau Tu'utu'uni totonu fakatautaha.