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Die Grundprinzipien der Technologie der Subitec GmbH zur Herstellung von Mikroalgen

Voraussetzungen für eine industrielle Nutzung von Mikroalgen und deren Inhaltstoffen sind ein Photobioreaktor, mit dem unter Ausnutzung der Sonne als Energiequelle hohe Biomasse-konzentrationen bei gleichzeitig hoher Produktivität erreicht werden. Die SUBITEC GmbH bietet einen Flachplatten-Airlift-Reaktor (FPA) an, der die Voraussetzungen für eine kommerzielle Massenproduktion von Mikroalgen im Freiland erfüllt.

Airlift-Schlaufen-Reaktor

Der FPA-Reaktor funktioniert nach dem Prinzip des Airlift-Schlaufenreaktors und erreicht durch eine geringe Schichtdicke und gezielte Strömungsführung im Reaktor über statische Mischer eine optimale Lichtversorgung.

Probleme mit Zonen unterschiedlicher Lichtintensität

Im Querschnitt betrachtet, kann man bei einem FPA-Reaktor drei Zonen unterschiedlicher Lichtintensitäten unterscheiden: Direkt an der Oberfläche ist die Lichtintensität so hoch, dass keine Photosyntheseaktivität stattfinden kann. Dann folgt eine dünne Schicht mit optimaler Intensität, letztlich schattet sich die Kultur selbst ab und unterliegt der Lichtlimitierung.

Patentierte Technik bietet die Lösung

Die Lösung liegt in einem gerichteten Transport der Zellen, die durch den Einbau der statischen Mischer erzwungen wird: Die aufsteigenden Gasblasen werden an den statischen Mischern abgelenkt und versetzen das Kulturmedium in eine stationäre, kreisförmige Strömung. Somit werden die Algenzellen in einem Rhythmus von ca. 1 Hertz jeweils zu Licht und dann wieder in die abgeschattete Zone transportiert. Über den Abstand zwischen den FPA-Reaktoren im Freiland kann die durchschnittliche Lichtintensität variiert werden, die auf alle Algenzellen im Reaktor gleichmäßig verteilt wird.

Fertigungstechnologie als weitere Schlüsselkompetenz

Der Photobioreaktor wird mittels Tiefziehtechnik aus Kunstofffolie in Form von zwei Halbschalen inklusive der statischen Mischer hergestellt, die dann miteinander verschweißt werden.

Vorteile des Photobioreaktors im Vergleich zur Beckenhaltung

Während die Algenzucht in Asien überwiegend in offener Beckenhaltung erfolgt, macht der Algenbioreaktor der Subitec GmbH die landgestützte Zucht in geschlossenen Bioreaktoren möglich, die auch steril, also unter Bedingungen, die für die Pharma- und Kosmetikindustrie von essenzieller Bedeutung sind, betrieben werden können. Algenbiomasse kann unter diesen kontrollierten Bedingungen umweltgerecht, kontinuierlich und sehr preisgünstig hergestellt werden.

Skalierbare Produktionskapazitäten

Der aus durchsichtigem Kunststoff bestehende FPA-Reaktor, bietet die besten Voraussetzungen für die kommerzielle Massenproduktion sich photoautotroph, also einzig von Lichtenergie, ernährender Mikroalgen. Eine geringe Schichtdicke und die gezielte Strömungsführung über statische Mischer gewährleisten die optimale Lichtversorgung aller Algenzellen. Durch seinen modularen Aufbau eignet sich der FPA für die gleichzeitige Zucht verschiedener Spezies und ist in seinen Kapazitäten flexibel erweiterbar.