Impianto pilota per l'ottimizzazione della produzione a basso costo di biomassa algale pregiata in fotobioreattori all'aperto

Realizzato da Scubla Engineering per conto della Università degli Studi di Napoli "Federico II" - Dip. di Biologia Vegetale

Progetto di ricerca per la realizzazione di un impianto pilota per l'ottimizzazione della produzione a basso costo di biomassa algale di elevato valore commerciale in impianti "outdoor".
Come tale, il progetto rientra anche nelle tematiche attuali concernenti la ricerca e lo sfruttamento di fonti alternative di energia, e l'abbattimento della CO2 derivante da vari processi.

Allestimento dell'impianto pilota a fotobioreattori "outdoor" per la massima crescita delle alghe nelle condizioni climatiche della Regione Campania.

I fotobioreattori sono posizionati all'aperto in piena luce solare e direttamente esposti alle condizioni di temperatura stagionali, in maniera da coltivare le alghe senza ricorrere a costosi sistemi di illuminazione e riscaldamento artificiali.

Ogni variazione di temperatura all'interno del sistema viene corretta mediante l'impiego di un raffinato sistema di climatizzazione a intercapedine, che utilizza un refrigeratore e pannelli solari termici.

Negli sviluppi futuri è prevista l'installazione di grandi collettori per la raccolta della luce solare e di un sistema di fibre ottiche per convogliare la luce raccolta all'interno del bioreattori, consentendo di ampliare il volume e la produttività della colture.

Il fabbisogno di energia elettrica di questi impianti, del resto molto ridotto, può essere soddisfatto mediante pannelli fotovoltaici, rendendoli completamente autonomi e installabili anche in località desertiche.

Obiettivi:

L'obiettivo generale è l'individuazione e l'ottimizzazione di tecniche avanzate di coltivazione in fotobioreattori all'aperto ("outdoor"), a basso costo, di alghe unicellulari dei generi Chlorella, Isochrysis e Tetraselmis, già note per il loro impiego in acquacoltura, e di nuove alghe mesofile ed estremofile, quali Koliella antarctica e Chlorella saccharophila, ed altre, da saggiare per la loro potenzialità di impiego industriale.

Il fine è quello di ottenere biomassa algale ad elevato contenuto in sostanze pregiate, impiegabili in vari settori produttivi: dalla farmaceutica, all'alimentazione, al biodiesel. La ricerca mira a stabilire un protocollo di produzione algale mediante sistemi di coltivazione "outdoor" dove è possibile utilizzare la luce del sole sia come sorgente di energia per la fotosintesi e crescita delle alghe, che per la termostatazione delle colture.

Le attività di studio e ricerca stanno seguendo il percorso produttivo in tutte le fasi, dalla scelta dei ceppi promettenti, alla definizione delle loro esigenze nutritive ed alla caratterizzazione dei principali parametri biochimici e fisiologici, fino alla raccolta e crio-conservazione per lungo periodo della biomassa ottenuta senza perdita delle caratteristiche di pregio.

Pianificazione dell'attività di ricerca:

• Allestimento dei fotobioreattori nelle loro unità dei servizi e delle tre unità di produzione: a pannello, a colonna anulare tubolare e a colonne cilindriche;
• Avvio della coltivazione delle alghe nei fotobioreattori ed individuazione dei punti critici del sistema durante le varie fasi di crescita;
• Scelta di una delle tre unità di produzione più adatta per l'ottimizzazione della resa in biomassa;
• Definizione del protocollo di massima produzione di biomassa algale;
• Analisi delle biomasse ottenute e confronto con quelle ottenute con altri sistemi in uso; analisi costo/beneficio.