Из-за последствий глобального потепления и значительных выбросов парниковых газов было изучено несколько идей по снижению этих выбросов или предложению решений для удаления загрязнителей. Наиболее перспективными идеями являются сокращение потребления, утилизация отходов и обработка отходов с помощью биологических систем. В последней категории исследования показали, что использование микроводорослей является очень многообещающим решением для биофиксации углекислого газа. На самом деле, эти микроорганизмы способны компенсировать высокие уровни CO2 благодаря фотосинтезу. Микроводоросли также используются в различных областях (пищевая промышленность, удобрения, биотопливо и т.д.). Для получения оптимального поглощения CO2 с использованием микроводорослей их культивирование должно осуществляться в благоприятной среде, соответствующей оптимальным условиям (температура, питательные вещества, pH, свет и т.д.). Поэтому микроводоросли выращиваются в закрытых реакторах, т.е. фотобиореакторах, которые, в частности, работают в непрерывном режиме. Этот тип закрытых реакторов, в частности, позволяет снизить загрязнение культуры, улучшить перенос CO2 и лучше контролировать систему культивирования. Последний момент включает в себя регулирование концентраций (биомассы, субстрата или побочного продукта) в дополнение к обычному регулированию (pH, температура). Для этого необходимо установить модель системы и идентифицировать ее параметры; внедрить оценщики для восстановления переменных, которые не измеряются онлайн (программный датчик); и, наконец, реализовать закон управления, чтобы поддерживать систему в оптимальных условиях, несмотря на ошибки моделирования и внешние возмущения, которые могут влиять на систему (колебания pH, температуры, света, появление биопленки и т.д.).
В связи с глобальным потеплением и значительными выбросами парниковых газов рассматривалось множество идей для их снижения или для поиска решения проблемы удаления загрязняющих веществ. Среди перспективных идей - снижение потребления, утилизация отходов и обработка отходов биологическими системами. Используемые в последних системах микроводоросли оказываются очень перспективным решением для фиксации углекислого газа. Фактически, эти микроорганизма могут справиться с высокими уровнями CO2 благодаря фотосинтезу. Микроводоросли также используются в различных отраслях (пищевая промышленность, удобрения, биотопливо и др.). Для достижения оптимальной фиксации CO2 при выращивании микроводорослей, их культивирование требуется осуществлять в благоприятной окружающей среде, которая соответствует оптимальным условиям эксплуатации (температура, питательные вещества, рН, свет и т.д.). Поэтому микроводоросли выращивают в специальных контейнерах, популярных называемых фотобиореакторами, которые, в частности, работают в режиме непрерывного потока. Такой тип закрытых реакторов позволяет снизить риск загрязнения культуры, улучшить перенос CO2 и лучше контролировать систему выращивания. Этот последний аспект включает регулирование концентраций (биомасса, субстрат или побочные продукты) в дополнение к обычным регулировкам (рН, температура). Для этого нужно сдать модель системы и определить ее параметры; внедрить датчики для восстановления переменных, которые нельзя измерить в режиме реального времени (датчики программного обеспечения); и, наконец, реализовать закон управления, чтобы поддерживать систему в оптимальных условиях несмотря на отклонения от моделирования и экологические возмущения, которые могут проявляться в системе (изменения рН, температуры, света, появление биопленки и т. д.
Электронная Книга «CO2 Biofixation by Microalgae» написана автором Sihem Tebbani в году.
Минимальный возраст читателя: 0
Язык: Английский
ISBN: 9781118984468
Описание книги от Sihem Tebbani
Due to the consequences of globa l warming and significant greenhouse gas emissions, several ideas have been studied to reduce these emissions or to suggest solut ions for pollutant remov al. The most promising ideas are reduced consumption, waste recovery and waste treatment by biological systems. In this latter category, studies have demonstrated that the use of microalgae is a very promising solution for the biofixation of carbon dioxide. In fact, these micro-organisms are able to offset high levels of CO2 thanks to photosynthesis. Microalgae are also used in various fields (food industry, fertilizers, biofuel, etc.). To obtain a n optimal C O2 sequestration us ing micr oal gae, their cul tivatio n has to be c arried ou t in a f avorable e nvironment, corresponding to optimal operating conditions (temperature, nutrients, pH, light, etc.). Therefore, microalgae are grown in an enclosure, i.e. photobioreactors, which notably operate in continuous mode. This type of closed reactor notably enables us to reduce culture contamination, to improve CO2 transfer and to better control the cultivation system. This last point involves the regulation of concentrations (biomass, substrate or by-product) in addition to conventional regulations (pH, temperature). To do this, we have to establish a model of the system and to identify its parameters; to put in place estimators in order to rebuild variables that are not measured online (software sensor); and finally to implement a control law, in order to maintain the system in optimal conditions despite modeling errors and environmental disturbances that can have an influence on the system (pH variations, temperature, light, biofilm appearance, etc.).
