Flat panel fotobioreaktorok működnek az Albitech kft-ben
A flat panelek téglalap alakú, átlátszó anyagból (pl. üveg, plexilap, polikarbonát stb.) készült reaktorok, melyek általában minimális fényúttal rendelkeznek. A kizárólag autotróf módon zajló tenyésztéseknél a fény az a paraméter, amely korlátozza a mikroalgák növekedését. A napintenzitás 0-2000 μmol m-2 s-1 PAR között mozog, az ebből adódó fotolimitáció és fotoinhibíció egyaránt képes csökkenteni a termelékenységet vagy visszafordíthatatlanul károsíthatja a mikroalgakultúrákat. Flat panel típusú airlift fotobioreaktort (FPA) először a Fraunhofer Interfaciális Mérnöki és Biotechnológiai Intézet (IGB) fejlesztette ki. A fotobioreaktorok működésének hatékonysága négy tényezőtől függ: gázcsere biztosítása (O2/CO2), tápközeg összetétele (folyadék) és az algasejteket érő fény intenzitása. Ez alapján a hatékonyságot a reaktor térfogatára eső keverési idő/energiabevitel és az ebből adódó térfogategységre jutó termelékenység (Pvol) paraméterrel lehet megadni. A reaktor az összes természetben előforduló fényviszonynak megfelelően működtethető, a statikus mixerek egyedülálló beépítése egy irányított körkörös folyadékáramláshoz vezet a rekeszekben, és ennek eredményeként minden egyes sejt a sötét zónából a megvilágított felületre mozog 1-5 Hz időközönként a levegőztetési sebességtől függően. A turbulencia által kiváltott „fényhígításnak” köszönhetően nagy termőképességű mikroalgákat lehet tenyészteni alacsony vagy akár nagyon magas fényintenzitás mellett.
Nagy felület/térfogat aránnyal és nyitott gázelvezető rendszerrel bírnak. A keveredést a reaktor alsó oldalán elhelyezkedő perforált csövön (levegő lant) keresztüli levegő buborékoltatással végzett mechanikus forgatással lehet biztosítani. A statikus keverők mellett az FPA fel- és leszálló rekeszekkel is fel van szerelve – air lift keverés -, amelyek nemcsak vízszintes, hanem függőleges keverést is biztosítanak (hurokelv). Az üzemi FPA (25L) kísérletileg meghatározott keverési ideje kevesebb mint X??? 90 másodperc, 100-400 L h-1 levegőztetési sebesség mellett.
A perforált levegőztető membránon keresztül adagolják a sterilre szűrt, szén-dioxiddal – az 0,1 – 15 % arányú gázadagolás pH-ra automatikusan szabályozva – dúsított levegőt. Az elmenő levegőt és a reaktorokban gyakran előforduló habot szilikoncsöveken keresztül egy habcsapdába juttatják, amelyből a levegő egy steril szűrőn keresztül az atmoszférába kerül. A folyamatszabályozás szempontjából a reaktor felszerelt az összes elterjedt mérési és vezérlési technológiával: automatizált sűrített levegő-, szén-dioxid- és tápanyag adagolás, pH szabályozás, mesterséges nagyenergiájú LED világító és fűtő/hűtő termosztálás.
