ANÁLISIS Y DISEÑO DE FOTO-BIO-REACTORES (FBRs) PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOMASA Y METABOLITOS DE ALTO VALOR AGREGADO DERIVADOS DE MICROALGAS

IGNACIO NIIZAWA; JOSUE MIGUEL HEINRICH; FAUSTO ADRIAN BOTTA; IGNACIO FERRERO; HORACIO ANTONIO IRAZOQUI; ALEJANDRO RAUL TROMBERT

La Plata

Simposio; 2do Simposio Argentino de los Procesos Biotecnológicos (SAPROBIO) Prof. Dr. Rodolfo J.J. Ertola; 2012

El término ?microalga? es una clasificación que incluye algas microscópicas (organismos eucariotas) y cianobacterias (bacterias fotosintéticas oxigénicas). La biomasa proveniente de microalgas está cobrando cada vez más importancia como una fuente potencial de materia prima para la producción de biocombustibles. Comparadas con las plantas vasculares, las microalgas muestran una mayor eficiencia fotosintética. Un FBR es un sistema que emplea luz ?natural o artificial- y permite el crecimiento de algas (y células vegetales) cultivadas bajo un régimen de cultivo fotosintético. Debido a que son organismos fotosintéticos, la luz es el factor de crecimiento que mayor influencia genera sobre el desarrollo de las microalgas. Sin embargo, pocos son los trabajos que utilizan modelos de crecimiento rigurosos basados en la disponibilidad y la utilización de la luz por parte de las microalgas. La sobre-simplificación de estos sistemas puede llevar en muchos casos, al fracaso del escalado de un FBR. El propósito de este trabajo es presentar y aplicar una metodología para desarrollar modelos matemáticos de FBRs que posibiliten un diseño riguroso de reactores haciendo hincapié en la descripción del campo radiante dentro del reactor y en la interacción del mismo con las microalgas. Este enfoque del modelado de FBRs se deriva de los fundamentos de la ingeniería bioquímica y de los principios de los fenómenos de transporte de energía radiativa. El procediendo analítico se ilustra presentando el modelado de un PBR anular batch que se emplea para obtener los parámetros cinéticos. El procedimiento de diseño se ilustra presentando el modelado del mismo PBR que se utiliza en modo predictivo. Para formular adecuadamente la velocidad de reacción fotosintética, se presenta la ecuación de transferencia radiativa aplicada a medio participativo, reactivo y heterogéneo.