بررسی تأثیر ابعاد و دور همزن روی هیدرودینامیک جریان و رشد سلول ریزجلبک در بیوراکتور روباز به منظور تولید سوخت زیستی

مشخصات هیدرودینامیکی و همزدن محیط کشت در بیوراکتورهای روباز (open raceway) به منظور کشت ریزجلبک، از مهم ترین پارامترها برای افزایش رشد سلول و رسیدن به بازده بالای تولید تودهی زیستی(biomass)  می باشد. هم زدن در این گونه سیستم ها، سبب پراکندگی یکنواخت سلول ها برای استفاده از نور خورشید، توزیع یکنواخت مواد غذایی و کربن دی اکسید در محیط کشت می شود و از ته نشینی سلول ها، لایه ای شدن گرما و اکسیژن جلوگیری می کند. یکی از متداول ترین روش های هم زدن در این سیستم ها، استفاده از همزن های پارویی متحرک (paddlewheel) می باشد. نوع همزن، تعداد و ابعاد پره ها از موارد مهم در طراحی همزن و رسیدن به توزیع سرعت مناسب است. در این مقاله با استفاده از روش های عددی دینامیک سیالات(cfd) ، تأثیر پارامترهای مهم در توزیع سرعت و آشفتگی جریان و در نهایت رشد سلول های ریزجلبک مورد بررسی قرار می گیرد. استفاده از شبیه سازی cfd و نتایج آن، در طراحی بیوراکتورهای روباز و همزن مناسب آن ها و هم چنین پیش بینی رفتار  سیال در واحدهای صنعتی کمک بسیار زیادی می کند. از طرفی مهم ترین مسأله ای که در کشت ریزجلبک در این بیوراکتورها وجود دارد، تأثیر پارامترهای مؤثر در طراحی همزن روی کشت و رشد سلول می باشد. بنابراین در این مقاله، با انجام آزمایشهایی، تأثیر برخی از پارامترها مانند دور همزن (rpm) روی رشد سلول از نوع  nannochloropsisنیز مورد بررسی قرار گرفته است. این آزمایش ها در چهار بیوراکتور نیمه صنعتی با مساحت 10 متر مربع انجام شده و نشان می دهد که بیوراکتورهای با دور بالاتر همزن، رشد بیشتری نیز داشته اند.