Estudio de la actividad de fotosíntesis en respuesta a variables exógenas durante el crecimiento de la microalga Scenedesmus obtusiusculus en fotobiorreactores Público Deposited
Se presenta el efecto de cambios escalón en la intensidad de luz, concentración de dióxido de carbono en fase gas, velocidad superficial de fase gas y frecuencia de exposición a ciclos de luz-oscuridad sobre la actividad fotosintética de la microalga Scenedesmus obtusiusculus en fotobiorreactores. Se demuestra que el análisis de respuestas dinámicas permite obtener datos de la tasa de producción de O₂ y de la tasa de consumo de CO₂ durante el crecimiento de la microalga. El efecto de cambios escalón en la intensidad de luz indica una aclimatación fotosintética a corto plazo determinando las tasas máximas de producción de O₂ de 103 y 207 mg O₂ gb ⁻¹h⁻¹ para irradiaciones de 141 y 505 µmol m⁻² s⁻¹, para una concentración de biomasa de 0.13 gbL -1 . Se valida un modelo matemático que considera parámetros hidrodinámicos, de transferencia de masa y cinéticos, para predecir la respuesta dinámica de oxígeno y la productividad de biomasa. Las simulaciones estiman que a 35oC y una irradiación de 600µmol m -2 s ⁻¹ se obtiene el valor máximo de productividad de biomasa (0.78 gbL ⁻¹d ⁻¹). Este modelo consta sólo de parámetros cuyos valores se obtienen de experimentos. El efecto de cambios escalón en la concentración de CO₂muestra que para una concentración de biomasa de 0.5 gL-1 la tasa de consumo de CO₂ es de 3.3 gL⁻¹d ⁻¹, y ésta disminuye a 0.68 gL⁻¹d ⁻¹ para una concentración de biomasa de 3.1 gL⁻¹. El balance de materia para Scenedesmus obtusiusculus demuestra que del carbono alimentado durante la operación del reactor (39.2 g C-CO₂) es fijado el 90% (35.2 g C-CO₂) para la producción de biomasa. El efecto de cambios escalón en la velocidad superficial de la fase gas demuestra que la tasa de fotosíntesis se incrementa debido al aumento en el mezclado induciendo un incremento en la tasa de transferencia de masa y en la
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