INVESTIGADORES
NIIZAWA Ignacio
congresos y reuniones científicas
Título:
DESARROLLO Y SIMULACIÓN DE MODELOS DE EMISIÓN DE LEDS APLICADOS AL ESTUDIO DE FOTO-BIO-REACTORES PARA EL CULTIVO DE MICROALGAS
Autor/es:
IGNACIO NIIZAWA; JOSUE MIGUEL HEINRICH; FAUSTO ADRIAN BOTTA; ALEJANDRO RAUL TROMBERT
Lugar:
Chiriquí
Reunión:
Congreso; III Congreso Latinoamericano de Biotecnología Ambiental y Algal; 2013
Institución organizadora:
Sociedad Latinoamericana de Biotecnología Ambiental y Algal
Resumen:
La construcción de un foto-bio-reactor (FBR) de gran escala, es el paso final de un estudio acerca del crecimiento de microalgas en una escala menor (banco o laboratorio). El escalado de un FBR debe contemplar la influencia de los principales factores que afectan el crecimiento del microorganismo y del producto final que se desee obtener. Los datos recolectados de las experiencias realizadas en el laboratorio, deben ser analizados y utilizados para poder lograr un escalado en forma precisa y acertada. A la hora de realizar un modelo de crecimiento para microalgas, es fundamental tener en cuenta la luz como un aspecto clave para llevarlo a cabo exitosamente, ya que es el factor más importante que influencia la fotosíntesis llevada a cabo por las algas. Cuando se desean realizar experiencias controladas para obtener datos para realizar modelos cinéticos de crecimiento, muchas veces es preferible utilizar fuentes de radiación artificial en vez de la luz natural, ya que son mucho más fáciles de manipular y controlar. Algunas fuentes de radiación artificial utilizadas para el cultivo de microalgas son: lámparas de halógeno, incandescentes y fluorescentes. Otro tipo de fuente artificial de iluminación en FBR son los diodos emisores de luz o LEDs de su nombre en inglés. Los LED tienen muchas ventajas sobre otras fuentes de luz convencionales: su pequeño tamaño, larga vida útil, longitud de onda específica, baja producción de calor, la intensidad y calidad de luz ajustables, así como una alta eficiencia de conversión fotoeléctrica. La capacidad de los LEDs de emitir radiación a longitudes de onda específicas acotadas, los hacen ideales para llevar a cabo estudios acerca de la influencia de la calidad de luz sobre cultivos de microalgas. A la hora de realizar un modelo de crecimiento de microalgas, muchos autores reportan una intensidad de radiación dentro del reactor que varía a medida que aumenta el número de algas dentro del reactor y que el haz luz penetra el medio de cultivo con las algas, proponiendo un decaimiento lineal de la luz, tomando en cuenta que el medio de cultivo con las algas suspendidas es puramente absortivo (ley de Beer). Estos tipos de modelos simplificados, no tienen en cuenta el fenómeno de scattering producido por las algas en suspensión y la absorción selectiva de ciertas longitudes de onda (las correspondientes a los picos de absorción de las clorofilas), los cuales pueden generar distorsiones en el campo radiante dentro del reactor, más aún a concentraciones celulares altas. El objetivo del presente trabajo, radica en la realización de un modelo computacional capaz de describir en forma precisa la velocidad de absorción de fotones en cada punto de un FBR irradiado con distintos arreglos de LEDs, a fin de poder utilizar luego los resultados de estos modelos para la realización de estudios acerca del diseño óptimo de FBRs y de estudios de crecimiento de microalgas tomando la luz como factor limitante de su desarrollo.