Reaktor fotobiologi kaca

Reaktor fotobiologi kaca untuk kultur sel fotosintesis

Reaktor fotobiologi kaca digunakan untuk mensimulasikan kondisi pertumbuhan fotosintesis, bakteri dan alga fotosintesis, serta cocok untuk penelitian terkait fotosintesis, kimia hijau, dan produksi bioproduk.

Deskripsi

Ringkasan Reaktor Fotobiologi Kaca

Reaktor fotobiologi kaca dilengkapi dengan berbagai fungsi pengendalian seperti suhu, pengadukan, oksigen terlarut, pH, pengisian ulang, intensitas cahaya, dan lain-lain, yang dapat digunakan untuk budidaya berbagai mikroorganisme atau sel tumbuhan dalam lingkungan yang stabil dan dapat disesuaikan.

Tangki photobioreaktor kaca terbuat dari kaca silikon boron berketahanan tinggi terhadap suhu tinggi dan korosi, dengan permukaan dalam dan luar yang dipoles cermin, yang dapat secara efektif mencegah kontaminasi dan memberikan pengamatan yang jelas terhadap material. Selain itu, photobioreaktor kaca dirancang dengan sumber cahaya internal dan eksternal, yang dapat menyesuaikan panjang gelombang dan intensitas cahaya sesuai kebutuhan untuk menyesuaikan dengan persyaratan proses fotosintesis yang berbeda.

Perangkat Pencahayaan

  • Mengadopsi jenis penutup eksternal atau sumber cahaya tertanam internal untuk memberikan efek pencahayaan yang merata.
  • Warna, panjang gelombang, dan intensitas sumber cahaya dapat disesuaikan sesuai dengan persyaratan eksperimental untuk menyediakan kondisi fotosintesis bagi mikroorganisme atau sel tumbuhan.
  • Cocok untuk penelitian reaksi biologis fotosintesis alga, mikroorganisme, dan sel tumbuhan.

Desain Tangki

  • Rentang volume tangki: dari 0,5 liter hingga 15 liter, volume kerja hingga 70%.
  • Terbuat dari kaca silikon boron tahan suhu tinggi untuk memastikan transfer panas yang efisien dan ketahanan korosi.
  • Penutup tangki baja tahan karat 316L dilengkapi dengan antarmuka multiple, seperti pH, oksigen terlarut, suhu, dan soket elektroda lainnya, untuk memastikan pemantauan real-time terhadap sejumlah parameter.

Sistem Pengendalian Suhu

  • Rentang pengendalian suhu: 20°C hingga 65°C, untuk memenuhi kebutuhan fermentasi suhu rendah dan kultur mikroba.
  • Menggunakan pemanas listrik dengan bak air berlapis, pengaturan otomatis suhu fermentasi, kontrol cerdas PID untuk memastikan akurasi pengendalian suhu, presisi hingga ± 0,2 °C.

Sistem Aliran Gas dan Aerasi

  • Menggunakan filter impor untuk penyaringan udara steril, presisi penyaringan mencapai 0,2 μm untuk memastikan sterilitas proses budidaya.
  • Dilengkapi dengan meter aliran online untuk mengatur aliran gas secara otomatis, rentang pengaturan dari 0 hingga 8 L/menit, menyesuaikan dengan kebutuhan gas pada kondisi fermentasi yang berbeda.

Pengendalian Oksigen Terlarut dan pH

  • Pengendalian oksigen terlarut dideteksi oleh elektroda oksigen terlarut online, dan dapat dikaitkan dengan pengendalian kecepatan rotasi, pengisian ulang, dan parameter lainnya, dengan akurasi pengukuran ±3% dan resolusi 0,1%.
  • Pengendalian pH menggunakan elektroda impor dan pompa peristaltik untuk menambahkan asam atau alkali secara otomatis, pH dapat dikaitkan dengan proses pengisian ulang, akurasi pengendalian ±0,02.

Pengisian Ulang Otomatis dan Pengendalian Penghilangan Busa

  • Sistem pompa peristaltik menyediakan aliran pengisian ulang otomatis, dan pengisian ulang dapat diatur untuk mengisi ulang bahan, seperti kecepatan konstan atau pengisian ulang eksponensial.
  • Sistem kontrol penghilang busa PID otomatis memantau busa secara real-time dan secara otomatis menambahkan penghilang busa untuk memastikan stabilitas proses fermentasi.

Prinsip Kerja

  1. Optimasi kondisi cahaya dan pertumbuhan:Inti dari reaktor fotobiologi kaca terletak pada sistem cahayanya, yang mensimulasikan kondisi cahaya alami dan menyediakan panjang gelombang serta intensitas cahaya yang sesuai untuk fotosintesis. Alga, mikroorganisme, dll., melakukan fotosintesis melalui aksi cahaya untuk menghasilkan biomassa dan metabolit yang diperlukan. Sumber cahaya bawaan atau eksternal dapat disesuaikan sesuai kebutuhan reaktan untuk memastikan pertumbuhan sel yang efisien.
  2. Pengendalian suhu dan pH:Sistem pengendalian suhu melalui bak air berlapis untuk pemanasan dan pendinginan, untuk memastikan suhu di dalam reaktor tetap dalam rentang yang telah ditetapkan, agar sesuai dengan kebutuhan pertumbuhan mikroorganisme atau alga yang berbeda. Sistem pengendalian pH melalui elektroda deteksi dan pompa peristaltik untuk menambahkan asam dan alkali secara otomatis, guna menjaga keasaman dan alkalinitas medium kultur yang sesuai, agar mempercepat metabolisme organisme.
  3. Transfer oksigen dan pengadukan:Pengadukan mekanis atas atau pengadukan dengan kopling magnetik memastikan pencampuran bahan yang merata di dalam reaktor dan mempromosikan transfer oksigen dan nutrisi yang efektif, menghindari ruang mati atau gradien konsentrasi. Elektroda DO memantau tingkat oksigen terlarut secara real-time untuk memastikan mikroorganisme tumbuh dalam kondisi oksigen yang sesuai.
  4. Aliran gas dan pengisian ulang:Aliran gas secara otomatis disesuaikan oleh meter aliran presisi untuk memastikan pasokan oksigen stabil dan menghindari stagnasi kultur akibat pasokan gas yang tidak memadai. Sistem pengisian ulang secara otomatis menyesuaikan jumlah pengisian ulang sesuai dengan perubahan DO dan pH untuk mengoptimalkan metabolisme dan laju pertumbuhan mikroorganisme.

Area Aplikasi

  • Bioenergi:Untuk biofuel alga, seperti produksi biodiesel, fotobioreaktor dapat mensimulasikan kondisi cahaya alami, meningkatkan efisiensi pertumbuhan alga, meningkatkan akumulasi lipid, dan mendorong produksi biofuel.
  • Pelestarian Lingkungan:Dalam pengolahan air limbah dan degradasi polutan, fotobioreaktor dapat menumbuhkan bakteri fotosintetik atau alga, dan mencapai efek pemulihan lingkungan dengan menyerap zat berbahaya dan mengubah limbah menjadi zat yang tidak berbahaya.
  • Pangan dan Gizi:Digunakan untuk menumbuhkan ragi makanan, probiotik, dan mikroorganisme lain untuk memproduksi pewarna alami, vitamin, asam amino, dll. Efisiensi fotosintesis yang tinggi mendorong pertumbuhan mikroorganisme yang cepat dan kelimpahan metabolit.
  • Farmasi dan Produk Biologis:Digunakan untuk produksi antibiotik, vaksin, enzim, dan obat-obatan biologis lainnya, fotobioreaktor menyediakan lingkungan terkontrol untuk memfasilitasi produksi skala besar mikroorganisme atau sel.
  • Kimia Hijau dan Rekayasa Metabolik:Dalam produksi produk alami, seperti asam organik alami, enzim, antibiotik, dll., fotosintesis dimanfaatkan untuk meningkatkan hasil produk dan mendorong pengembangan kimia hijau dan rekayasa metabolik.