Их работа была опубликована в журнале Algal Research.
Исследователи хотели бы эффективно производить водоросли из-за их потенциальных экологических преимуществ. Масло из водорослей можно использовать в качестве альтернативы нефти, а водоросли также можно использовать в качестве пищи, корма, клетчатки, удобрений, пигментов и фармацевтических препаратов. Выращивание и сбор его в потоках сточных вод также может снизить воздействие на окружающую среду многих производственных процессов.
Но его использование в промышленности не прижилось прежде всего потому, что для выращивания требуется много времени и воды. Как правило, требуются большие пруды, а сбор урожая является трудоемким.
Исследователи начали разработку биопленочных реакторов для выращивания водорослей, но реакторы неэффективны из-за колебаний pH, температуры или ограниченного количества углекислого газа.
Во главе с аспирантом Сандрой Ринкон и ее советником Халук Бейенал, профессором Школы химической инженерии и биоинженерии имени Джина и Линды Войланд, исследователи разработали уникальный биопленочный реактор, который рециркулирует газы и использует меньше воды и меньше света, чем обычные реакторы.
Полученные водоросли были полны жиров, которые делают их пригодными для производства биодизельного топлива, и «жирнее», чем в других биопленочных реакторах. Благодаря съемной мембране, сбор урожая был проще, чем в обычных системах.
«Система уникальна, потому что она позволяет водорослям одновременно осуществлять фотосинтез, как растения, а также« поедать »углерод и дышать, как животное», — сказал Бейенал. Исследователи скармливали водорослям глицерин, дешевый продукт отходов производства биодизеля, и мочевину, еще одно недорогое химическое вещество, которое служит источником азота для водорослей. Конструкция системы означает, что углекислый газ и кислород рециркулируют в системе.
«Клетка, по сути, становится очень эффективной фабрикой, в которой питательные вещества поставляются средой, но метаболизм клетки удовлетворяет ее потребности в двуокиси углерода изнутри», — сказал Ринкон.
Как и многие другие новые исследования, проект был сложным, сказал Бейеналь. Он благодарит Ринкон за ее постоянные усилия, несмотря на несколько неудач, которые могли заставить других бросить работу и отказаться от работы.
"Идея нова", — сказал Бейенал. "Сандра продемонстрировала, что это работает в лабораторных условиях."
Исследователи подали заявку на патент на технологию и работают над ее оптимизацией.
Финансируемое за счет стипендии Фулбрайта, исследование соответствует Grand Challenges WSU, ряду исследовательских инициатив, направленных на решение крупных социальных проблем. Это особенно актуально для удовлетворения потребностей в энергии при защите окружающей среды.