微細藻類の光独立栄養培養のための太陽光集光装置を備えるバイオリアクターの開発 Development of a Bioreactor Equipped with Sunlight-Collection Device for Photoautotrophic Culture of Microalgal Cells

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抄録

太陽光を用いた藻体バイオマスの生産を目的として, 太陽光集光装置を備えるバイオリアクターを開発した.このバイオリアクターは, 太陽光を集光するためのミラー型集光装置, 光を伝送するための石英製光ファイバー, 細胞に光を照射するためのアクリル樹脂製発光担体, およびエアーリフト型培養槽から構成され, 微細藻類細胞の培養は, 閉鎖系の培養槽にて行われる.このバイオリアクターによる太陽光の集光・伝送・照射効率は, 光合成有効放射基準で, 最大30%であった.太陽光の光強度変化に応じて, 新鮮培地の流入速度を調節する操作により, 光独立栄養条件下で, <I>Chlorella</I>細胞の連続培養を14日間行った.培養期間中, 細胞濃度はほぼ一定に維持され, 集光面積あたりの平均細胞生産速度は 0.20×10<SUP>-3</SUP>kg m<SUP>-2</SUP>h<SUP>-1</SUP>, 光エネルギーから藻体の化学エネルギーへの変換効率は, 光合成有効放射基準で9.8%であった.

A bioreactor equipped with a sunlight-collection device has been developed, for the production of microalgal biomass using sunlight. The bioreactor comprised a mirror-type sunlight collection device to collect sunlight, quartz fibers for transmission of the light, illumination plates made of acrylic resin for irradiation to cells, and an airlift fermentor. This bioreactor facilitated the culture of microalgal cells in a closed system. The efficiency of light collection, including transmission and irradiation in the bioreactor, was achieved up to 30% on the basis of photosynthetically active radiation. Under photoautotrophic conditions, continuous culture of <I>Chlorella</I> cells was successfully carried out for 14 days with regulation of flow rate of fresh medium in response to the change in solar irradiance. The cell concentration in the bioreactor could be kept almost constant for the culture period. The average production rates of the cells per unit area of sunlight collection was 0.20×10<SUP>-3</SUP> kg m<SUP>-2</SUP>h<SUP>-1</SUP>, and the efficiency of conversion from light energy to chemical energy of cells was 9.8% based on a photosynthetically active radiation.

収録刊行物

  • 化学工学論文集  

    化学工学論文集 23(3), 331-341, 1997-05-10 

    The Society of Chemical Engineers, Japan

参考文献:  29件

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被引用文献:  1件

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各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10002767442
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00037234
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    ART
  • ISSN
    0386216X
  • NDL 記事登録ID
    4217348
  • NDL 雑誌分類
    ZP5(科学技術--化学・化学工業--化学工学)
  • NDL 請求記号
    Z17-725
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  J-STAGE 
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