فن آوریهای نوین در حوزه میکروجلبکها در راستای پیشبرد اهداف زیر توسعه داده شده و مورد استفاده قرار میگیرند
استفاده از تکنولوژیهای نوین در صنعت میکروجلبک
تحقیقات مرتبط با شناسایی گونه های اقتصادی و کاربردی
تخمین زده میشود که بیش از 300 هزار سویه جلبک در جهان وجود دارد اما از این تعداد سویههای کمی جداسازی و شناسایی شده است و میزان سویههای شناسایی شده به بیش از 10 هزار سویه نمیرسد. جلبکها به دلیل ساختاری ساده و قابلیت استفاده از منابع مختلف جهت رشد و تکثیر اهمیت بهسزایی یافتهاند.
در زیر با تعدادی از سویههای شناسایی شده و پرکاربرد آشنا خواهید شد.
میکروجلبکها
دیاتومه ها
ماکروجلبک ها
در این بخش فعالیت ها به دو حوزه اصلی تحقیق و توسعه تقسیم می شوند:
1) ابزارهای مولکولی ، فن آوری ها و منابع برای بهبود شرایط(تنش) ؛ سویه های بهبود یافته
2) فن آوری های مهندسی زیستی برای افزایش بهره وری زیست توده جلبکی و بازده انرژی در مراحل فراوری جلبک
- نتایج:
به طور گسترده در صنایع مختلف جلبک ها قابل استفاده است.
پایگاه های علمی را برای پیشرفت در بیوتکنولوژی جلبک و مهندسی زیستی برای پشتیبانی از عملیات تدارکات مواد اولیه جلبک تقویت می کند. بطور مثال به موقعیت صنعت سوخت های زیستی جلبک ها برای رشد بیشتر کمک خواهد کرد.
- ریز جلبک ها را می توان به روش ژنتیکی تولید کرد تا هزاران محصول با ارزش بالا تولید شود. ترپنوئیدها بزرگترین دسته از محصولات طبیعی هستند که شامل بی شماری از متابولیت های ثانویه گیاهان فعال زیستی هستند که از جمله آنها می توان به عنوان مواد آرایشی ، سوخت های زیستی ، مواد مغذی و همچنین داروهای حیاتی که تقاضای زیادی دارند
نمایش شماتیک نحوه اتصال فن آوری هایی مانند بیولوژیک مصنوعی (a) ، فنومیک (b) ، فناوری کشت و IoT (c) ، در یک خط لوله نیمه اتوماتیک برای تولید محصولات زیستی از ریز جلبک ها (d) . عملکردهای بیولوژیکی از طریق طراحی منطقی یا ترکیبی سازه های ژنتیکی ، به دستورالعمل ها رمزگذاری می شوند ، سپس برای تولید هزاران ژنوتیپ ریز جلبک جدید با تکرار چرخه آزمایش طراحی ساخت (a) استفاده می شود
در این فعالیت های صورت گرفته بیشتر با هدف افزایش راندمان تولید و کاهش هزینه های تولید انجام میگیرند که این موارد عبارتند از :
1- شناخت بهترین محیط کشت برای گونه خاص جلبک
2- شناخت بهترین شرایط محیطی (دما و نور و…) برای گونه خاص جلبک
3- مدیفای کردن محیط کشتها به نحوی که هم بالاترین راندمان را داشته و هم اقتصادی باشد.
4- تغییر شرایط رشد برای گونه های خاصی از میکروجلبکها(هتوتروف کردن )
5- استفاده از تجهیزات کنترل برای کاهش تاثیرات منفی محیط
عوامل مختلفی در کشت میکرو جلبک تاثیر گذار می باشند که موجب می شود کشت مرغوب و با راندمان بالا صورت نگیرد از رو یکی از فعالیت های مهم در این بخش کنترل شرایط بهینه رشد میکروجلبک می باشد از این رو یکی از مهم ترین بخش هایی که در کشت میکرو جلبک جای کار دارد ساخت تجهیزات برای بهینه کردن شرایط رشد میکرو جلبک است. در شکل زیر یک مورد از این تجهیزات را مشاهده میکنید.
تحقیقات مرتبط با نحوه کاشت میکروجلبکها
در زمینه کاشت میکروجلبک فعالیت های بسیاری صورت میگرد که هر کدام از این بخشها نیازمند کار مهندسی و اصولی می باشد که این بخش ها عبارتند از :
راکتورهای کشت جلبک
دستگاه های کنترل کشت جلبک
دستگاه های برداشت جلبک
دستگاه های ضد عفونی کننده محصول
دستگاه های خشک کن
کشت بسته
این کشت ها شامل فوتوبیوراکتورهایی می باشند که هم به صورت پیوسته و هم ناپیوسته توانایی کشت میکروجلبک را دارا میباشند و در مقایسه با کشت های باز بهره وری بالاتری را دارا می باشند
انواع فوتوبیوراکتور ها
فوتوبیوراکتور لوله ای
فوتوبیوراکتور تخت
فوتوبیوراکتور کیسه ای
فوتوبیوراکتور ستونی حباب دار