看三代“绿墙”微藻养殖系统的发展历程——简单、低价、高效

微藻繁殖系统

“绿墙”微藻养殖系统(Green Wall Panel,简称GWP)由意大利佛罗伦萨大学Tredici MR教授(前国际应用藻类学会主席,前欧洲藻类生物质协会主席,2004年创立Fotosintetica & Microbiologica Srl公司)团队提出,逐步发展至今。

与其他板式光反应器相比,“绿墙”微藻养殖系统最显著的特点是采用塑料薄膜袋,结构简单,易于建造和操作,成本低廉。该微藻养殖系统目前已经广泛应用于欧洲及其他国家与地区的多个微藻企业。 

该微藻养殖系统从提出后,不断的进行着改进和优化,至目前已经发展了三代。

第一代

第一代微藻养殖系统由金属网片和木材组成外框,里面安放塑料薄膜袋装藻液,藻液底部通气管通气搅拌藻液混合。

从目前来看,第一代GWP设计相对比较粗糙,最主要的问题是采用了网格式的金属围栏片用于支撑薄膜袋,造成挡光严重,微藻培养密度及生长速率相对不足,同时采用木材作为主要支持框架,在户外条件下耐久性较差。

目前,国内也有不少类似的薄膜平板式微藻养殖系统,基本与第一代GWP系统相当。

第二代 

与第一代系统相比,第二代系统优化的地方主要有:去掉了网格式的金属网片,提高了受光照面积,采用不锈钢管代替木材作为整个系统的主要支持框架,提高了户外的耐久性。塑料薄膜袋是由厚度0.3mm,透光率≥90%,LDPE膜制成。养殖系统的藻液层高度0.7m,厚度4.5cm左右。

意大利Microalghe Camporosso S.r.l公司的GWP微藻养殖系统。产量每公顷36吨藻粉,每公斤藻粉成本12.4欧元。若扩展至100公顷规模,生产成本可以降低到5.1欧元每公斤藻粉。 

第三代

与前两代相比,第三代微藻养殖系统的变化还是蛮大的,主要改进的地方有:1、可以调节养殖系统的倾斜角度(-5~45°范围调节),受光更加充分;2、气体收集及重新循环利用,实现CO2的最大化吸收与利用;3、全部采用不锈钢材料,提供户外耐久性;4、藻液层更薄(3.5cm);5参数检测及控制(Ph、温度、光强、流量等);6、全自动及远程控制;7、可实现结合光伏发电用于系统控制及运行。 

个人认为第三代系统设计的过于复杂,虽然是可以实现全自动操作(随着太阳角度自动调节系统倾斜角度),但制造、自动及操作费用估计会显著增加,并不适合于低价值微藻的培养,第二代系统无论从结构设计,美观外形,操作及制造成本各方面可能还是比较合适的。

作为微藻养殖系统,设计与优化最关键的核心是:结构简单、易清洗、制造及操作成本低、养殖效率高。

本文转自公众号 微藻技术与产业  https://mp.weixin.qq.com/s/ZG3-uUwhuwOb3OA9PNzhFg

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