Original: http://www.seas.ucla.edu/~pilon/Bioreactor.html
Мотивація
Індустріальні країни в цілому і зокрема Сполучені Штати Америки стикаються з безпрецедентним поєднанням економічних та екологічних проблем. По-перше, вони стикаються з грандіозною проблемою для задоволення зростаючих потреб в енергії, не додаючи в атмосферу нестерпних кількостей парникових газів та надаючи додаткового впливу на клімат та навколишнє середовище. Запаси дешевих природних ресурсів, на які світ покладається десятиліттями, зараз оцінюються через десятки років. Докази глобального потепління вже зібралися по всьому світу і, швидше за все, завдяки промисловій діяльності поставлять додатковий стрес на тендітний баланс, який ми насолоджуємося. Щоб вирішити ці грізні виклики та створити технологічні та економічні можливості, Сполучені Штати повинні зменшити свою залежність від закордонних викопних палив і більше покладатися на комбінацію (i) стійкої системи конверсії та транспортування енергії, (ii) енергії, що не має олії. джерела та (iii) нові технології збору та перетворення вуглекислого газу.
Мета цього проекту – провести комплексне дослідження, щоб одночасно пом’якшити діоксид вуглецю та отримати водень. Він пропонує дешеву, ефективну, масштабовану, автономну та надійну систему для отримання водню від мікробного споживання вуглекислого газу та поглинання сонячного світла.
Принцип
Ціанобактерії виробляють водень і кисень, використовуючи (i) споживаючи газ СО2 як джерело вуглецю та (ii) поглинаючи сонячне світло як своє джерело енергії.
Анабена варіабіліс
|
Ціанобактерії анабена варіабіліс є:
|
Опис та експлуатація фотобіореактора
|
Ми розробили та побудували, і зараз експлуатуємо повністю інструментальний фотобіореактор. Наступні вимірювання проводяться систематично: |
 |
||
| Навколишнє середовище |
У рідкій фазі |
У газоподібній фазі |
|
| Інтенсивність світла, що падає
витрата газу |
Температура
pH, розчинений O2
нітрати,
аміак
|
швидкість відтоку, тиск, склад газу (O2, H2, CO2, та N2 ) | |
|
Фотобіореактор експлуатується з використанням двох етапів. Перехід від стадії 1 до стадії 2 відбувається, коли концентрація нітратів у рідкій фазі зникає. Стадія 1: споживання вуглекислого газу та ріст бактерій
Стадія 2: виробництво водню
|
  |
||
Результати
|
 |
||
Публікації
L. Pilon and H. Berberoğlu, 2014. Photobiological Hydrogen Production. Handbook of Hydrogen Energy, S.A. Sherif, D.Y. Goswami, E.K. Stefanakos, A. Steinfeld, Eds., CRC Press, Taylor and Francis, Boca Raton, FL. ISBN-13: 978-1420054477.
L. Pilon, H. Berberoğlu, and R. Kandilian, 2011. Radiation Transfer in Photobiological CO2 Fixation and Fuel Productionby Microalgae, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiation Transfer, Vol. 112, no. 17, pp. 2639–2660. doi:10.1016/j.jqsrt.2011.07.004 pdf
H. Berberoğlu and L. Pilon, 2010. Maximizing Solar to H2 Energy Conversion Efficiency of Outdoor Photobioreactors Using Mixed Cultures. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 35, pp. 500-510. doi:10.1016/j.ijhydene.2009.11.030 pdf
H. Berberoğlu, P. Gomez, and L. Pilon, 2009. Radiation Characteristics of Botryococcus braunii, Chlorococcum littorale, and Chlorella sp. Used For CO2 Fixation and Biofuel Production, Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, Vol. 110, pp. 1879–1893. doi: 10.1016/j.jqsrt.2009.04.005 pdf
H. Berberoğlu, J. Jay, and L. Pilon, 2008. Effect of Nutrient Medium on Hydrogen Production of A. variabilis in a Flat Panel Photobioreactor. International Journal of Hydrogen Energy, Vol. 33, No.4, pp.1172 – 1184. doi:10.1016/j.ijhydene.2007.12.036 pdf
H. Berberoğlu and L. Pilon, 2007. Experimental Measurements of the Radiation Characteristics of Anabaena variabilis ATCC 29413-U and Rhodobacter sphaeroides ATCC 49419, International Journal of Hydrogen Energy,Vol. 32, No. 18, pp.4772-4785. doi:10.1016/j.ijhydene.2007.08.018 pdf
Лоран Пілон/Laurent Pilon
